Подумайте!, страница 35, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Если окрашенный фенолфталеином раствор аммиака подогреть, то почему окраска исчезнет (рис. 59)?

Решение

Раствор аммиака в воде представляет собой обратимую систему. Аммиак ($NH_3$) реагирует с водой ($H_2O$), образуя гидрат аммиака ($NH_4OH$), который является слабым основанием и частично диссоциирует на ионы аммония ($NH_4^+$) и гидроксид-ионы ($OH^-$). Это равновесие можно записать следующим образом:

$NH_3 + H_2o \rightleftharpoons NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Именно наличие гидроксид-ионов ($OH^-$) создает в растворе щелочную среду. Индикатор фенолфталеин в щелочной среде (при pH > 8,2) приобретает малиновую окраску, что мы и наблюдаем вначале.

При нагревании раствора происходят следующие процессы:

1. Растворимость аммиака ($NH_3$) в воде, как и большинства газов, значительно уменьшается с повышением температуры. Из-за этого аммиак начинает активно улетучиваться из раствора.

2. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится противодействовать внешнему воздействию. Уменьшение концентрации растворенного аммиака ($NH_3$) смещает химическое равновесие влево, в сторону образования исходных веществ. Это также можно представить как разложение неустойчивого при нагревании гидрата аммиака:

$NH_4OH \xrightarrow{t^\circ} NH_3\uparrow + H_2O$

В результате смещения равновесия концентрация гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе резко падает. Среда становится менее щелочной (или даже нейтральной), и значение pH понижается. Как только pH опускается ниже 8,2, фенолфталеин обесцвечивается.

Таким образом, исчезновение окраски связано с удалением аммиака из раствора при нагревании, что приводит к уменьшению щелочности среды.

Ответ: При нагревании растворимость аммиака в воде уменьшается, и он улетучивается из раствора. В соответствии с принципом Ле Шателье, химическое равновесие $NH_3 + H_2o \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ смещается влево. Это приводит к снижению концентрации гидроксид-ионов ($OH^-$), падению pH и, как следствие, обесцвечиванию фенолфталеина.