ГДЗ по Химии 8 Класс Лабораторная работа 10 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Нанесите на полоску универсальной индикаторной бумаги с помощью пипетки или стеклянной палочки по капле выданных вам растворов кислот, щелочей, воды. Сравните изменение цвета со шкалой, определите среду растворов и значения их pH.

1. Были предоставлены растворы кислот: соляная кислота (\(\text{HCl}\)) и азотная кислота (\(\text{HNO}_3\)). Универсальный индикатор окрасился в красный цвет, так как pH растворов составляет 1.1 для \(\text{HCl}\) и 1.0 для \(\text{HNO}_3\).

2. Чистая вода окрасила индикатор в зелёный цвет, что соответствует нейтральной среде с pH = 7.

3. Выданные растворы щелочей: гидроксид калия (\(\text{KOH}\)) и гидроксид натрия (\(\text{NaOH}\)). Индикатор изменил цвет на сине-фиолетовый, что связано с высокой щелочной средой растворов, где pH равен 12.0.

1. Растворы кислот: соляная кислота (\(\text{HCl}\)) и азотная кислота (\(\text{HNO}_3\))

— Что происходит?
Когда капля раствора кислоты попадает на универсальную индикаторную бумагу, она вступает в химическое взаимодействие с индикатором. Кислоты в водных растворах диссоциируют, выделяя ионы водорода (\(\text{H}^+\)), которые и определяют их кислотность.
Например:
\(\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-\)
\(\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{NO}_3^-\)

— Почему красный цвет?
Универсальный индикатор при низких значениях pH (обычно от 0 до 3) окрашивается в красный цвет. Это связано с высокой концентрацией ионов водорода (\(\text{H}^+\)) в растворе, что указывает на сильнокислотную среду.

— Значения pH:
Указанные значения pH для растворов кислоты — 1.1 для \(\text{HCl}\) и 1.0 для \(\text{HNO}_3\) — объясняются следующими факторами:

• Оба вещества являются сильными кислотами, которые практически полностью диссоциируют в воде.
• Концентрация ионов водорода очень высокая, что приводит к низким значениям pH.

2. Чистая вода

— Что происходит?
Чистая вода является нейтральной средой, так как концентрация ионов водорода (\(\text{H}^+\)) равна концентрации гидроксид-ионов (\(\text{OH}^-\)). Это объясняется процессом автопротолиза воды:
\(\text{H}_2\text{O} \leftrightarrow \text{H}^+ + \text{OH}^-\)
Концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов в чистой воде составляет \(10^{-7}\) моль/л.

— Почему зелёный цвет?
Универсальный индикатор окрашивается в зелёный цвет при нейтральной среде, где pH = 7. Это стандартное значение для чистой воды при комнатной температуре.

3. Растворы щелочей: гидроксид калия (\(\text{KOH}\)) и гидроксид натрия (\(\text{NaOH}\))

— Что происходит?
Щёлочи в растворе диссоциируют, выделяя гидроксид-ионы (\(\text{OH}^-\)), которые создают щелочную среду. Например:
\(\text{KOH} \rightarrow \text{K}^+ + \text{OH}^-\)
\(\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-\)

— Почему сине-фиолетовый цвет?
При высоких значениях pH (обычно от 11 до 14) универсальный индикатор окрашивается в сине-фиолетовый цвет. Это связано с высокой концентрацией гидроксид-ионов (\(\text{OH}^-\)) в растворе, которые нейтрализуют ионы водорода (\(\text{H}^+\)).

— Значения pH:
Указанные значения pH (12.0) объясняются высокой концентрацией гидроксид-ионов. Поскольку гидроксид натрия и гидроксид калия являются сильными основаниями, они полностью диссоциируют в воде, что приводит к значительному увеличению щелочности раствора.

Итог

1. Растворы кислот (\(\text{HCl}\) и \(\text{HNO}_3\)) имеют низкий pH (около 1), что окрашивает индикатор в красный цвет.
2. Чистая вода имеет нейтральный pH = 7, окрашивая индикатор в зелёный цвет.
3. Растворы щелочей (\(\text{KOH}\) и \(\text{NaOH}\)) имеют высокий pH (около 12), окрашивая индикатор в сине-фиолетовый цвет.

Эти результаты демонстрируют, как универсальный индикатор позволяет определять кислотно-щелочную среду растворов по изменению цвета.