ГДЗ по Химии 9 Класс Глава Лабораторный опыт 21 Рабочая Тетрадь Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Растворение перманганата калия или медного купороса в воде
Возьмите шпателем или ложечкой несколько кристалликов перманганата калия или медного купороса, добавьте их в стакан с водой и перемешайте палочкой (по часовой стрелке) в течение 5—10 с, обращая внимание на скорость растворения.
Почему кристаллики соли оказываются в центре «воронки», образуя малиновый или голубой «смерч», исчезающий через некоторое время после перемешивания? Какой физико-химический процесс вы наблюдаете?
Запишите уравнение диссоциации перманганата калия КМпО4 или сульфата меди (II). Какие кислоты
соответствуют этим солям?
В свою очередь, какие оксиды соответствуют каждой кислоте?

С помощью шпателя берут несколько кристаллов перманганата калия и медного купороса, помещают их в стакан с водой и аккуратно перемешивают палочкой по часовой стрелке в течение 5-10 секунд. Сначала кристаллы соли располагаются в центре «воронки» благодаря диффузии (взаимному проникновению частиц соли и воды), что приводит к образованию окрашенного потока жидкости: перманганат калия придаёт розовый цвет, а медный купорос – голубой.

Спустя некоторое время после перемешивания кристаллы полностью растворяются. Это происходит из-за их растворимости. Выбранные соли легко растворяются в воде, так как являются гидрофильными веществами.

Диссоциация перманганата калия происходит следующим образом:
KMnO4 > K+ + MnO4-

Марганцовая кислота соответствует перманганату калия:
HMnO4 > H+ + MnO4-

В марганцовой кислоте можно увидеть оксид марганца (VII):
H2O + Mn2O7 > 2HMnO4

Диссоциация медного купороса выглядит так:
CuSO4 · 5H2O > Cu2+ + SO42- + 5H2O

Сульфат меди (II) соответствует серной кислоте:
H2SO4 > 2H+ + SO42-

Серной кислоте соответствует оксид серы (VI):
H2O + SO3 > H2SO4

Таким образом, кислоты, содержащие кислород, включают атомы следующих элементов: водород, кислород, металл (в случае марганцевой кислоты) или неметалл (в случае серной кислоты).

В данной экспериментальной процедуре используются кристаллы перманганата калия (KMnO4) и медного купороса (CuSO4 · 5H2O). Сначала с помощью шпателя берут небольшое количество этих кристаллов и помещают их в стакан с чистой водой. Затем, используя палочку, начинают перемешивать содержимое стакана по часовой стрелке в течение 5-10 секунд.

На начальном этапе эксперимента кристаллы соли располагаются в центре стакана, образуя нечто похожее на «воронку». Это явление связано с диффузией, процессом, при котором частицы соли и воды взаимодействуют друг с другом. В результате этого взаимодействия в стакане образуется окрашенный поток жидкости: раствор перманганата калия придаёт воде ярко-розовый цвет, тогда как раствор медного купороса окрашивает её в голубой оттенок.

Спустя некоторое время после начала перемешивания кристаллы начинают растворяться и в конечном итоге полностью исчезают из видимости. Это связано с тем, что выбранные соли обладают высокой растворимостью в воде, что объясняется их гидрофильными свойствами. Гидрофильные вещества легко взаимодействуют с молекулами воды, что приводит к их растворению.

Теперь рассмотрим химические реакции, происходящие в процессе диссоциации этих солей.

Диссоциация перманганата калия:

Когда перманганат калия растворяется в воде, он диссоциирует на ионы:

        KMnO4 → K+ + MnO4-

Здесь калий (K+) и ион перманганата (MnO4-) становятся отдельными частицами в растворе.

Марганцовая кислота:

Перманганат калия также может быть представлен как марганцовая кислота:

        HMnO4 → H+ + MnO4-

В этом случае марганцовая кислота распадается на водородные ионы (H+) и ионы перманганата.

Оксид марганца (VII):

Марганцовая кислота может образовываться из оксида марганца (VII):

        H2O + Mn2O7 → 2HMnO4

Этот процесс показывает, как вода взаимодействует с оксидом марганца для образования кислоты.

Диссоциация медного купороса:

Что касается медного купороса, его диссоциация происходит следующим образом:

        CuSO4 · 5H2O → Cu²+ + SO4²- + 5H2O

Здесь медный ион (Cu²+) и сульфат-ион (SO4²-) разделяются в растворе, а также освобождаются молекулы воды.

Серная кислота:

Сульфат меди (II) также может быть связан с серной кислотой:

        H2SO4 → 2H+ + SO4²-

Серная кислота распадается на водородные ионы и сульфат-ион.

Оксид серы (VI):

Серная кислота может образовываться из оксида серы (VI):

        H2O + SO3 → H2SO4

Таким образом, вода реагирует с оксидом серы, чтобы образовать серную кислоту.

В заключение, кислородосодержащие кислоты, такие как марганцовая и серная кислоты, содержат атомы нескольких элементов: водорода, кислорода и либо металла (в случае марганцовой кислоты), либо неметалла (в случае серной кислоты).