Учебник для 7 класса

ХИМИЯ

§ 9. Качественные реакции в химии

Некоторые вещества нетрудно распознать по внешнему виду, специфическим свойствам или характерному запаху. Например, алюминий (рис. 63) достаточно легко отличить от прочих металлов: он значительно легче других металлов, очень легко изменяет свою форму, при трении о белую ткань или бумагу оставляет серую полосу, подобно простому карандашу. Уксусная кислота (рис. 64) от остальных жидкостей отличается специфическим запахом. Кристаллы медного купороса имеют характерный синий цвет (рис. 65), легко растворяются в воде, образуя прозрачный голубой раствор. Эти вещества трудно перепутать с другими.

Некоторые вещества распознать не так просто. Например, кислород и углекислый газ бесцветны и запаха не имеют. Как узнать, какой газ находится в сосуде? Для этого проводят химические реакции, сопровождающиеся какими-нибудь характерными признаками, которые мы можем зафиксировать с помощью органов чувств: зрения, обоняния, слуха. Подобные реакции называют качественными.

Рис. 63. Алюминий
Рис.64. Уксусная кислота
Рис. 65. Кристаллы медного купороса

Как вы поняли, качественная реакция должна сопровождаться каким-то характерным признаком — сигналом, который можно заменить или почувствовать с помощью органов чувств. Это может быть изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, которое можно зафиксировать по появлению запаха, характерному звуку и т. д. Такие явления при проведении качественных реакций называют аналитическим сигналом.

Демонстрационный опыт

В пробирки, наполненные кислородом и углекислым газом, учитель поочередно опускает тлеющую лучинку. В одной из пробирок лучинка гаснет (рис. 66), а в другой — ярко вспыхивает (рис. 67).

Рис. 66. В пробирке с углекислым газом горящая лучинка гаснет
Рис. 67. В пробирке с кислородом тлеющая лучинка ярко вспыхивает

Проведенный учителем опыт позволяет отличить кислород от других газов. А как доказать, что во втором стакане находится именно углекислый газ, а, допустим, не азот, который тоже не поддерживает горение? Есть ли соответствующая углекислому газу качественная реакция?

Да, такая реакция существует.

Демонстрационный опыт

Приоткрыв крышку стакана, наполненного углекислым газом, учитель добавляет в него небольшое количество прозрачной жидкости — известковой воды. Закрыв крышку, встряхивает жидкость в стакане. При этом она мутнеет. Это качественная реакция на углекислый газ.

Так, с помощью раствора гашеной извести в воде (гашеная известь применяется в строительстве и сельском хозяйстве) — так называемой известковой воды — можно обнаружить углекислый газ.

Лабораторный опыт

В выданную вам учителем пробирку с прозрачной известковой водой опустите стеклянную трубку и аккуратно продувайте через нее выдыхаемый воздух, по истечении некоторого времени раствор помутнеет. Какой газ содержится в выдыхаемом воздухе?

Известковая вода служит реактивом на углекислый газ. Однако верно и обратное: с помощью углекислого газа можно провести качественную реакцию на известковую воду.

Лабораторный опыт

В четыре одинаковых сосуда налейте равные объемы: в 1-й — обычной воды; во 2-й — раствора поваренной соли; в 3-й — раствора сахара; в 4-й — известковой воды. Перемешайте сосуды. Определите, в каком из сосудов находилась известковая вода, с помощью качественной реакции, т. е. пропуская через жидкость выдыхаемый воздух, обогащенный углекислым газом.

Чтобы реакцию можно было считать качественной, аналитический сигнал на определенный реактив должен появляться только при взаимодействии с одним или, по крайней мере, немногими веществами. Иначе трудно будет сделать вывод о том, какое вещество мы обнаружили с помощью данного реактива. Примером такой специфической пары «определяемое вещество — реактив» могут служить крахмал и раствор иода. Как вы знаете из предыдущего параграфа, крахмал с иодом и только с ним дает сине-фиолетовое окрашивание.

Вопросы и задания

1. Сравните следующие вещества: а) медь и алюминий; б) уксусную кислоту и этиловый спирт.
2. Какие реакции называют качественными?
3. Что такое реактив на определяемое вещество?
4. Как с помощью тлеющей лучинки распознать кислород и углекислый газ?
5. Приведите примеры, когда известковая вода является определяемым веществом, а когда — реактивом?
6. С помощью йодной настойки из домашней аптечки проведите обнаружение крахмала в картофеле, хлебе, макаронных изделиях. Присутствует ли крахмал в майонезе, йогурте, вареном мясе, рисовой крупе?
7. Какое яблоко — незрелое или спелое — содержит больше крахмала? Как определить это опытным путем? Проведите домашний эксперимент и наблюдения запишите в тетрадь.