домашний эксперемент, страница 91 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

Домашний эксперимент

Известно, что растворы щелочей такие же скользкие, как и мыло. Значит ли это, что мыло реагирует с водой с образованием щёлочи? Чтобы ответить на этот вопрос, растворите немного мыла в теплой воде и в полученный раствор добавьте несколько капель домашнего индикатора — черничного сока или сока краснокочанной капусты. Что вы наблюдаете? О чем это свидетельствует?

Значит ли это, что мыло реагирует с водой с образованием щёлочи?

Да, это действительно так. Мыло с химической точки зрения является солью, образованной сильным основанием (щёлочью, например, гидроксидом натрия $NaOH$) и слабой кислотой (высшей карбоновой кислотой, например, стеариновой $C_{17}H_{35}COOH$). При растворении в воде такие соли подвергаются гидролизу по аниону.

Рассмотрим этот процесс на примере стеарата натрия ($C_{17}H_{35}COONa$) — одного из основных компонентов твёрдого мыла. При растворении он диссоциирует на ионы:

$C_{17}H_{35}COONa \rightarrow C_{17}H_{35}COO^− + Na^+$

Анион слабой кислоты ($C_{17}H_{35}COO^−$) вступает в обратимую реакцию с водой (гидролизуется):

$C_{17}H_{35}COO^− + H_2O \rightleftharpoons C_{17}H_{35}COOH + OH^−$

В результате этой реакции в растворе накапливаются гидроксид-ионы ($OH^−$), которые и создают щелочную среду. Именно избыток этих ионов придаёт мыльному раствору скользкость на ощупь, характерную для растворов щелочей.

Ответ: Да, мыло при растворении в воде вступает в реакцию гидролиза, в результате которой образуются гидроксид-ионы, создающие щелочную среду.

Что вы наблюдаете?

При добавлении в мыльный раствор нескольких капель домашнего индикатора (сока краснокочанной капусты или черничного сока) можно наблюдать изменение их первоначального цвета. Эти соки содержат природные красящие вещества — антоцианы, которые способны менять свой цвет в зависимости от кислотности (pH) среды.

• Сок краснокочанной капусты, имеющий в нейтральной среде фиолетовый цвет, в мыльном растворе станет синим или сине-зелёным.
• Черничный сок, обычно красно-фиолетовый, изменит свой цвет на синий или зелёный.

Ответ: При добавлении сока краснокочанной капусты или черничного сока в мыльный раствор наблюдается изменение цвета индикатора на синий или зелёный.

О чем это свидетельствует?

Изменение цвета природных индикаторов на сине-зелёные оттенки однозначно свидетельствует о том, что среда в мыльном растворе является щелочной ($pH > 7$). Этот простой эксперимент наглядно доказывает, что в результате растворения мыла в воде действительно создаётся щелочная среда из-за избытка ионов $OH^−$. Таким образом, первоначальное предположение о причине скользкости мыла, основанное на тактильном ощущении, находит своё химическое подтверждение.

Ответ: Наблюдаемое изменение цвета индикатора свидетельствует о щелочной среде мыльного раствора, что подтверждает протекание реакции гидролиза с образованием гидроксид-ионов.