домашние эксперементы, страница 147 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

Домашний эксперимент

Одним из свойств щелочей является то, что их растворы скользкие или «мыльные» на ощупь. Вы знаете, что таким же свойством обладают растворы стирального порошка и мыла. Но значит ли это, что в них содержится щёлочь?

Для проведения исследования приготовьте в двух сосудах растворы стирального порошка и мыла. В качестве домашнего индикатора используйте сок черники или черноплодной рябины, либо черничное варенье. Их окраска изменяется так же, как у лакмуса. Добавьте к раствору мыла и стирального порошка несколько капель сока или раствора варенья. Что вы наблюдаете? О чем свидетельствуют результаты вашего эксперимента? Расскажите о них в классе. Возможно, вы предложите свой вариант обнаружения щелочей. Какой именно?

Для проведения эксперимента приготовим два водных раствора: один с хозяйственным мылом, другой — со стиральным порошком. В качестве индикатора будем использовать сок черники (или черноплодной рябины), который имеет фиолетово-красный цвет. Добавим по несколько капель нашего натурального индикатора в каждый из растворов.

Что вы наблюдаете?

При добавлении сока черники в раствор мыла и в раствор стирального порошка можно наблюдать изменение окраски индикатора. Изначальный фиолетово-красный цвет сока изменится на синий или даже зеленовато-синий в обоих сосудах.

Ответ: При добавлении сока черники в растворы мыла и стирального порошка его цвет изменяется с фиолетово-красного на синий или зелено-синий.

О чем свидетельствуют результаты вашего эксперимента?

Такое изменение цвета индикатора свидетельствует о том, что в растворах мыла и стирального порошка присутствует щелочная среда (pH > 7). Природные красители антоцианы, содержащиеся в соке ягод, меняют свой цвет в зависимости от кислотности среды. В кислой среде они красные, в нейтральной — фиолетовые, а в щелочной — синие или зеленые.

Щелочная среда в этих растворах образуется из-за процесса гидролиза солей, которые являются основой мыла и стиральных порошков.

• Мыло — это натриевая или калиевая соль высшей карбоновой (жирной) кислоты. Например, стеарат натрия ($C_{17}H_{35}COONa$). Это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой ($C_{17}H_{35}COOH$). При растворении в воде происходит гидролиз по аниону, в результате чего в растворе накапливаются гидроксид-ионы ($OH^-$), создавая щелочную среду:
  $C_{17}H_{35}COO^{-} + H_2O \rightleftharpoons C_{17}H_{35}COOH + OH^{-}$
• Стиральные порошки часто содержат в своем составе карбонат натрия ($Na_2CO_3$) или силикаты натрия. Это также соли, образованные сильным основанием и слабыми кислотами (угольной и кремниевой соответственно). Они тоже гидролизуются в воде с образованием щелочной среды, которая помогает расщеплять жиры и удалять загрязнения.
  $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^{-} + OH^{-}$

Таким образом, эксперимент подтверждает, что растворы мыла и стирального порошка являются щелочными, и их "мылкость" на ощупь — это прямое свойство щелочной среды.

Ответ: Результаты эксперимента свидетельствуют о наличии щелочной среды в растворах мыла и стирального порошка, которая возникает из-за гидролиза входящих в их состав солей. Именно щелочная среда придает этим растворам характерную "мылкость".

Возможно, вы предложите свой вариант обнаружения щелочей. Какой именно?

Помимо сока ягод, для определения щелочной среды можно использовать и другие методы, как подручные, так и лабораторные.

1. Другие природные индикаторы. Самым известным и эффективным природным индикатором является отвар краснокочанной капусты. Он меняет цвет в широком диапазоне: от красного в кислой среде до зеленого и желтого в сильнощелочной. Также можно использовать крепко заваренный чай (он светлеет в кислой среде и темнеет в щелочной) или свекольный сок.
2. Лабораторные индикаторы. Если есть доступ к химическим индикаторам, можно использовать их.
   • Лакмусовая бумага: красная лакмусовая бумажка в щелочной среде синеет.
   • Фенолфталеин: этот индикатор в щелочной среде становится малиновым.
   • Метилоранж: в щелочной среде меняет свой оранжевый цвет на желтый.
3. pH-метр. Для точного определения уровня щелочности можно использовать специальный прибор — pH-метр, который покажет числовое значение pH. Значения выше 7 указывают на щелочную среду.

Ответ: Для обнаружения щелочей можно использовать другие природные индикаторы (например, отвар краснокочанной капусты), стандартные лабораторные индикаторы (лакмус, фенолфталеин) или измерительные приборы (pH-метр).