ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 15 Лабораторный эксперимент 2 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

В четыре пробирки налейте по 2 мл раствора уксусной кислоты. В первую опустите гранулу цинка. Какой газ выделяется? Во вторую пробирку добавьте несколько крупинок оксида меди (II) и слегка нагрейте на пламени спиртовки. Что наблюдаете? В третью пробирку добавьте 2–3 капли лакмуса. Отметьте окраску раствора. По каплям добавляйте в пробирку раствор гидроксида натрия. Как изменилась окраска индикатора? В четвёртую пробирку опустите небольшой кусочек мрамора. Какой газ выделяется?

Опыт 1: Взаимодействие с металлом

При добавлении цинка к уксусной кислоте наблюдается активное выделение пузырьков газа. Цинк вытесняет водород из состава кислоты.

Уравнение реакции:
2CH₃COOH + Zn -> (CH₃COO)₂Zn + H₂↑
(образуется ацетат цинка и выделяется водород)

Опыт 2: Взаимодействие с основным оксидом

Оксид меди(II) — это порошок черного цвета. При нагревании в растворе уксусной кислоты он растворяется, и раствор приобретает характерный голубовато-зеленый цвет.

Уравнение реакции:
2CH₃COOH + CuO -> (CH₃COO)₂Cu + H₂O
(образуется ацетат меди(II) и вода)

Опыт 3: Реакция нейтрализации и индикаторы

В этой пробирке демонстрируется изменение среды раствора. Сначала лакмус окрашивает кислоту в красный цвет. При постепенном добавлении щелочи (NaOH) происходит нейтрализация:

Уравнение реакции:
CH₃COOH + NaOH -> CH₃COONa + H₂O

Изменение цвета:
1. Сначала раствор фиолетовый (нейтральная среда, образовалась соль).
2. При избытке щелочи раствор становится синим (щелочная среда).

Опыт 4: Взаимодействие с солями (мрамором)

Уксусная кислота сильнее угольной, поэтому она вытесняет её из солей. При добавлении кусочков мрамора (карбоната кальция) начинается «шипение» из-за выделения углекислого газа.

Уравнение реакции:
2CH₃COOH + CaCO₃ -> (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂↑
(образуется ацетат кальция, вода и углекислый газ)

Данные опыты наглядно подтверждают, что уксусная кислота обладает всеми главными химическими свойствами кислот: она реагирует с металлами, основными оксидами, основаниями и солями более слабых кислот.

Уксусная кислота (CH₃COOH), несмотря на свою органическую природу, проявляет классические свойства, характерные для класса кислот. Давайте подробно разберем, что происходит в каждой пробирке и почему мы видим именно такие изменения.

Опыт 1: Реакция с активным металлом

В первой пробирке мы проверяем способность кислоты взаимодействовать с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.

— Суть процесса: Цинк — достаточно активный металл. При контакте с кислотой он начинает вытеснять водород из карбоксильной группы (-COOH).
— Наблюдения: Поверхность гранулы цинка покрывается мелкими пузырьками, которые поднимаются вверх. Это выделяется газообразный водород (H₂).
— Химизм: 2CH₃COOH + Zn -> (CH₃COO)₂Zn + H₂↑
В результате образуется растворимая соль — ацетат цинка.

Опыт 2: Реакция с основным оксидом

Во второй пробирке происходит взаимодействие кислоты с оксидом металла.

— Суть процесса: Оксид меди(II) — это основный оксид, который не растворяется в воде, но реагирует с кислотами. Поскольку уксусная кислота слабая, для ускорения процесса требуется нагревание.
— Наблюдения: Черный порошок оксида меди (CuO) постепенно исчезает, а бесцветный раствор окрашивается в голубовато-зеленый цвет.
— Химизм: 2CH₃COOH + CuO -> (CH₃COO)₂Cu + H₂O
Изменение цвета раствора обусловлено появлением ионов меди (Cu²⁺) в составе образовавшейся соли — ацетата меди(II).

Опыт 3: Реакция нейтрализации

Этот опыт наглядно показывает, как кислота и щелочь «уничтожают» свойства друг друга.

— Суть процесса: При добавлении гидроксида натрия (NaOH) к кислоте происходит образование соли и воды. Среда раствора меняется с кислой на нейтральную, а затем на щелочную.
— Наблюдения:
1. Сначала лакмус окрашивает кислоту в красный цвет (индикатор реагирует на ионы H⁺).
2. По мере добавления щелочи красный цвет переходит в фиолетовый — это момент, когда вся кислота прореагировала (нейтральная среда).
3. При избытке щелочи раствор становится синим.
— Химизм: CH₃COOH + NaOH -> CH₃COONa + H₂O
Образуется ацетат натрия и вода.

Опыт 4: Вытеснение слабой кислоты из соли

В последней пробирке мы видим соревнование между двумя кислотами: уксусной и угольной.

— Суть процесса: Мрамор состоит из карбоната кальция (CaCO₃). Уксусная кислота сильнее угольной, поэтому она вытесняет её из соли. Угольная кислота крайне неустойчива и тут же распадается на воду и газ.
— Наблюдения: Наблюдается бурное вскипание («шипение») — это выделяется углекислый газ (CO₂).
— Химизм: 2CH₃COOH + CaCO₃ -> (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂↑
В растворе остается ацетат кальция.

Общий вывод

Проведенные опыты доказывают, что уксусная кислота обладает общими свойствами кислот. Она способна образовывать соли (ацетаты) при взаимодействии с:
1. Металлами (с выделением H₂);
2. Основаниями (реакция нейтрализации);
3. Оксидами металлов (с образованием воды);
4. Солями более слабых кислот (с выделением газа).