Номер 1, страница 38 - гдз по химии 10 класс тетрадь для практических работ Матулис, Матулис

Поскольку на прикрепленном изображении представлен только вопрос без описания конкретного явления или эксперимента, для развернутого ответа будет рассмотрен классический пример химической реакции: взаимодействие металлического цинка с водным раствором сульфата меди(ii).

Объясните наблюдаемые явления

При погружении цинковой пластинки (или гранулы) в раствор сульфата меди(ii) ($\text{CuSO}_4$), который имеет характерный ярко-голубой цвет, можно наблюдать следующие визуальные изменения:

1. На поверхности цинковой пластинки образуется красно-бурый налет. Это осаждается металлическая медь ($\text{Cu}$), которая является менее активным металлом по сравнению с цинком. Происходит вытеснение меди из ее соли.

2. Голубой цвет раствора постепенно ослабевает, становится бледнее и в конечном итоге может исчезнуть совсем, превращаясь в бесцветный раствор. Это происходит потому, что ионы меди(ii) ($\text{Cu}^{2+}$), ответственные за голубую окраску раствора, восстанавливаются до нейтральных атомов меди и осаждаются на цинке.

3. Сама цинковая пластинка постепенно растворяется, уменьшаясь в размере и массе по мере протекания реакции. Атомы цинка ($\text{Zn}^0$) окисляются, переходя в раствор в виде бесцветных ионов цинка ($\text{Zn}^{2+}$).

Все эти явления являются признаками протекающей окислительно-восстановительной реакции. В данной реакции цинк ($\text{Zn}$) выступает в роли восстановителя, отдавая электроны, а ионы меди(ii) ($\text{Cu}^{2+}$) выступают в роли окислителя, принимая электроны.

Ответ:

напишите уравнения протекающих реакций

Уравнение химической реакции между цинком и сульфатом меди(ii) можно представить в нескольких формах:

1. Молекулярное уравнение реакции:
$ \text{Zn(s)} + \text{CuSO}_4\text{(aq)} \rightarrow \text{ZnSO}_4\text{(aq)} + \text{Cu(s)} $

2. Полное ионное уравнение реакции:
$ \text{Zn(s)} + \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + \text{SO}_4^{2-}\text{(aq)} \rightarrow \text{Zn}^{2+}\text{(aq)} + \text{SO}_4^{2-}\text{(aq)} + \text{Cu(s)} $

3. Сокращенное ионное уравнение реакции (получается исключением "зрительских" ионов, которые не участвуют в реакции, в данном случае это сульфат-ионы $\text{SO}_4^{2-}$):
$ \text{Zn(s)} + \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} \rightarrow \text{Zn}^{2+}\text{(aq)} + \text{Cu(s)} $

4. Уравнения полуреакций (окисления и восстановления):
Окисление (цинк отдает электроны и переходит в раствор в виде ионов):
$ \text{Zn(s)} - 2\text{e}^- \rightarrow \text{Zn}^{2+}\text{(aq)} $
Восстановление (ионы меди(ii) из раствора принимают электроны и осаждаются в виде металлической меди):
$ \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu(s)} $

Ответ: