ГДЗ по Химии 8 Класс Лабораторная работа 16 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Налейте в две пробирки по 2 мл раствора сульфата меди (II). Опишите цвет раствора. Осторожно погрузите в одну из пробирок железный гвоздь (скрепку), привязанный на нитке. Опишите условие проведения реакции. Через 5 мин извлеките гвоздь из раствора и опишите произошедшие с ним изменения. Образованием какого вещества они вызваны? Опишите цвет образовавшегося раствора и сравните его с цветом исходного раствора. Напишите уравнение реакции сульфата меди (II) с железом, учитывая, что в продукте реакции степень окисления железа равна +2.

Раствор сульфата меди характеризуется голубым цветом. При погружении в него железного гвоздя происходит реакция замещения, в ходе которой железо вытесняет медь из её соли, поскольку железо является более активным металлом.

\(
\text{CuSO}_4 + \text{Fe} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}
\)

В результате реакции раствор приобретает жёлто-зелёный оттенок, а на поверхности гвоздя образуется слой золотисто-красной меди.

1. Исходное состояние раствора
— Раствор сульфата меди (\(\text{CuSO}_4\)) имеет характерный голубой цвет.
Это связано с присутствием ионов меди (\(\text{Cu}^{2+}\)) в растворе, которые придают ему такой оттенок.

2. Условие проведения реакции
— В одну из пробирок с раствором \(\text{CuSO}_4\) погружается железный гвоздь (или скрепка), привязанный на нитке.
— Реакция происходит при комнатной температуре и не требует дополнительного нагревания или катализатора.
— Ключевое условие реакции — разница в активности металлов. Железо
(\(\text{Fe}\)) более активно, чем медь (\(\text{Cu}\)), и поэтому оно вытесняет медь из её соли.

3. Признаки химической реакции
— Через 5 минут, после погружения гвоздя в раствор, можно заметить два основных изменения:

• На поверхности гвоздя появляется золотисто-красный налёт.
  Это связано с выделением чистой меди (\(\text{Cu}\)), которая осаждается на железе.
• Цвет раствора меняется с голубого на жёлто-зелёный.
  Это вызвано образованием сульфата железа (\(\text{FeSO}_4\)) в растворе. Ионы \(\text{Fe}^{2+}\), которые появляются в результате реакции, имеют жёлто-зелёный оттенок.

4. Уравнение реакции
Химическая реакция между сульфатом меди и железом записывается следующим образом:
\(\text{CuSO}_4 + \text{Fe} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}\).

— Исходные вещества:

• \(\text{CuSO}_4\) — сульфат меди (II).
• \(\text{Fe}\) — железо.

— Продукты реакции:

• \(\text{FeSO}_4\) — сульфат железа (II).
• \(\text{Cu}\) — медь.

5. Объяснение изменения массы и цвета
— На гвозде происходит замещение: железо отдаёт свои электроны (окисляется), превращаясь в ионы \(\text{Fe}^{2+}\), которые переходят в раствор.
— Одновременно ионы меди (\(\text{Cu}^{2+}\)) принимают электроны (восстанавливаются) и осаждаются на гвозде в виде металлической меди
(\(\text{Cu}\)).

— В результате:

• Цвет раствора меняется из-за замены \(\text{Cu}^{2+}\) на \(\text{Fe}^{2+}\).
• На поверхности гвоздя появляется слой металлической меди.

6. Заключение
Эта реакция хорошо иллюстрирует принцип активности металлов: более активный металл (железо) вытесняет менее активный (медь) из её соли. Изменения внешнего вида гвоздя (золотисто-красная медь) и цвета раствора (жёлто-зелёный) подтверждают, что произошла химическая реакция замещения.