Химия 9 класс Габриелян, Остроумов, Сладков, § 24, упражнение 7

Условие (кратко)

Домашний эксперимент «Силикатный сад» — кристаллы медного и железного купороса в силикатном клее, разбавленном водой один к одному; наблюдать несколько дней и написать отчёт с уравнениями реакций.

Решение

План отчёта. Цель; реактивы и оборудование; ход работы; наблюдения по дням; уравнения; вывод.

Что наблюдают. Через несколько минут на кристаллах появляются плёнки, затем из них вверх тянутся тонкие трубочки и «веточки»: от медного купороса — голубые, от железного — зеленоватые, со временем буреющие. За несколько дней в банке вырастает «подводный сад».

Объяснение. Силикатный клей — раствор силиката натрия. На поверхности растворяющегося кристалла идёт обмен с образованием нерастворимых силикатов металлов:

\mathrm{CuSO_4 + Na_2SiO_3 \rightarrow CuSiO_3\downarrow + Na_2SO_4}

\mathrm{FeSO_4 + Na_2SiO_3 \rightarrow FeSiO_3\downarrow + Na_2SO_4}

Сокращённые ионные уравнения:

\mathrm{Cu^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow CuSiO_3\downarrow}

\mathrm{Fe^{2+} + SiO_3^{2-} \rightarrow FeSiO_3\downarrow}

Плёнка силиката пропускает воду внутрь, но не выпускает соль наружу; давление внутри растёт, плёнка лопается, новая порция раствора соли встречает силикат и снова затягивается плёнкой. Так «росток» удлиняется вверх. Бурение зелёных веточек связано с окислением соединений железа(II) кислородом воздуха.

Безопасность. Купоросы ядовиты: работать в перчатках, банки не использовать для еды, руки вымыть.

Ответ

Ответ свободный; главное — рост «веточек» нерастворимых силикатов CuSiO₃ и FeSiO₃; Cu²⁺ + SiO₃²⁻ → CuSiO₃↓, Fe²⁺ + SiO₃²⁻ → FeSiO₃↓

Почему так

Растворимый силикат натрия даёт с солями меди и железа нерастворимые силикаты — реакция ионного обмена с образованием осадка.

Подробнее — в теме «Кремний и его соединения».

Упражнение 7 к § 24

Задача 1

Похожие задачи для тренировки