ГДЗ по Химии 9 Класс Глава Лабораторный опыт 3 Новый Учебник Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Замещение железом меди в растворе сульфата меди (II)
Налейте в пробирку 2 мл раствора сульфата меди (II) и поместите в него канцелярскую кнопку или скрепку. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакции в молекулярной и ионной формах. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы. На основе молекулярного уравнения отнесите эту реакцию к той или иной группе реакций на основании следующих признаков:
• «число и состав исходных веществ и продуктов реакции» (как вы наверняка помните, по этому признаку различают реакции соединения, разложения, замещения и обмена, в том числе реакции нейтрализации);
• «направление» (напомним, что по этому признаку реакции делят на две группы: обратимые и необратимые);
• «тепловой эффект» (различают реакции эндо- и экзотермические, в том числе реакции горения);
• «изменение степеней окисления элементов, образующих вещества, участвующие в реакции» (окислительно-восстановительные и без изменения степеней окисления);
• «агрегатное состояние реагирующих веществ» (гомогенные и гетерогенные);
• «участие катализатора» (некаталитические и каталитические, в том числе ферментативные).
Теперь проверьте себя.

Рассмотрим реакцию между сульфатом меди (II) и железом:

1. Данная реакция является реакцией замещения, так как из простого и сложного веществ образуются новые простое и сложное вещества.
2. Эта реакция необратима, поскольку протекает только в одном направлении.
3. Вероятно, реакция экзотермическая, так как для её протекания не требуется постоянное нагревание содержимого пробирки.
4. Это окислительно-восстановительная реакция, поскольку степени окисления меди и железа меняются:
— (окислитель) Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (восстановление);
— (восстановитель) Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e⁻ (окисление).
5. Реакция гетерогенная, так как происходит между твёрдым телом и раствором.
6. Протекает без катализатора, то есть является некаталитической.

В ходе эксперимента в пробирку добавляют 2 мл раствора сульфата меди (II) и помещают железную скрепку. При этом слабо-голубая окраска раствора исчезает, а на скрепке образуется бурый налёт меди:
Fe + CuSO₄ (голубоватый раствор) → FeSO₄ (обесцвечивание) + Cu (бурый налёт).
Таким образом, уравнение реакции можно записать как:
Fe + Cu²⁺ + SO₄²⁻ → Fe²⁺ + SO₄²⁻ + Cu,
или
Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu.

Таким образом, можно сделать вывод, что данная реакция замещения является необратимой, экзотермической, окислительно-восстановительной, гетерогенной и некаталитической. Катализаторы — это вещества, которые ускоряют химические реакции.

Реакция между сульфатом меди (II) (CuSO₄) и железом (Fe) является реакцией замещения. В этой реакции простое вещество (железо) замещает металл в сложном веществе (сульфате меди), образуя новое сложное вещество (сульфат железа) и новое простое вещество (медь).

Эта реакция является необратимой, так как она происходит только в одном направлении — из исходных веществ образуются продукты, которые не возвращаются в исходное состояние при обычных условиях.

Реакция, вероятно, экзотермическая, что означает, что в процессе выделяется небольшое количество тепла. Это можно заключить из того, что для протекания реакции не требуется постоянное нагревание пробирки. Нагревание может быть вызвано выделением тепла в результате химической реакции.

Данная реакция также является окислительно-восстановительной. В процессе реакции степени окисления меди и железа изменяются:

• (окислитель) Cu²⁺ + 2e^— → Cu (восстановление);
• (восстановитель) Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e^— (окисление).

Реакция гетерогенная, так как происходит между твёрдым телом и раствором. Протекает без катализатора, то есть является некаталитической.

В ходе эксперимента в пробирку добавляют 2 мл раствора сульфата меди (II) и помещают железную скрепку. При этом слабо-голубая окраска раствора исчезает, а на скрепке образуется бурый налёт меди:

Fe + CuSO₄ (голубоватый раствор) → FeSO₄ (обесцвечивание) + Cu (бурый налёт).