Лабораторный опыт, страница 47 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 12. Характеристика галогенов. Вопросы в начале параграфа - страница 47.

Условие.

Лабораторный опыт. Вытеснение галогенами друг друга из рас-творов их соединений

1) В первую пробирку налейте 3—4 мл водного раствора бромида калия или бромида натрия, а во вторую и третью — столько же иодида калия или иодида натрия.

2) В первую и вторую пробирки добавьте 1—2 мл хлорной воды, а в третью — столько же бромной воды.

● О чём свидетельствует изменение цвета раствора в пробирках?

● Напишите уравнения соответствующих химических реакций и поясните, в какой последовательности галогены вытесняют друг друга из соединений.

Решение.

Решение 2.

Решение

В данном лабораторном опыте демонстрируется общая закономерность для галогенов: более активный галоген, расположенный выше в группе VIIA (17-й группе) периодической системы, способен вытеснять менее активный галоген, расположенный ниже, из растворов его солей (галидов).

О чём свидетельствует изменение цвета раствора в пробирках?

Изменение цвета раствора в каждой из пробирок свидетельствует о протекании химической реакции замещения, в результате которой образуются свободные галогены, имеющие характерную окраску в водном растворе.

• В первой пробирке (раствор бромида калия/натрия и хлорная вода) исходный бесцветный раствор приобретает желто-бурый цвет. Это указывает на образование свободного брома ($Br_2$), который был вытеснен хлором из соли.
• Во второй пробирке (раствор иодида калия/натрия и хлорная вода) исходный бесцветный раствор приобретает бурый цвет. Это указывает на образование свободного иода ($I_2$), который был вытеснен хлором из соли.
• В третьей пробирке (раствор иодида калия/натрия и бромная вода) раствор меняет окраску с желтоватой (цвет бромной воды) на бурую. Это также свидетельствует об образовании свободного иода ($I_2$), который был вытеснен бромом.

Таким образом, изменение цвета является визуальным подтверждением того, что один галоген вытеснил другой из раствора его соединения.

Ответ: Изменение цвета раствора в пробирках свидетельствует о протекании реакций замещения и образовании свободных галогенов (брома в первой пробирке, иода во второй и третьей), которые окрашивают раствор.

Напишите уравнения соответствующих химических реакций и поясните, в какой последовательности галогены вытесняют друг друга из соединений.

Уравнения химических реакций, протекающих в пробирках (для солей калия):

1. Пробирка 1: Хлор вытесняет бром из бромида калия. $Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$

2. Пробирка 2: Хлор вытесняет иод из иодида калия.

   $Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$

3. Пробирка 3: Бром вытесняет иод из иодида калия.$Br_2 + 2KI \rightarrow 2KBr + I_2$

Пояснение:

Проведенные опыты показывают, что химическая активность галогенов как окислителей уменьшается при движении сверху вниз по группе в периодической системе.

• Из реакций 1 и 2 следует, что хлор активнее и брома, и иода, так как он вытесняет их из солей.
• Из реакции 3 следует, что бром активнее иода, так как он вытесняет его из соли.

Объединив эти наблюдения, можно выстроить ряд активности галогенов (в порядке убывания): хлор > бром > иод. В общем виде правило звучит так: каждый предыдущий галоген вытесняет последующие из их солей. Полный ряд активности для галогенов (исключая радиоактивный астат): $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$.

Ответ: Уравнения реакций: $Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$; $Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$; $Br_2 + 2KI \rightarrow 2KBr + I_2$. Галогены вытесняют друг друга из соединений в последовательности, обратной их расположению в периодической таблице (сверху вниз): более активный галоген, стоящий выше, вытесняет менее активный, стоящий ниже. Последовательность убывания активности: Хлор > Бром > Иод.