Домашний эксперемент, страница 66 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

В состав яичной скорлупы входит нерастворимый в воде карбонат кальция. Исследуйте, можно ли удалить яичную скорлупу, не разбивая ее. Для этого налейте в стакан до половины раствор уксусной кислоты (столовый уксус — раствор с массовой долей кислоты, равной 9 %). Осторожно опустите в раствор куриное яйцо. Через 1–2 часа посмотрите, осталась ли скорлупа целой. Подумайте, какими кислотами можно заменить уксусную кислоту. Составьте молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное уравнения реакции одной из этих кислот с карбонатом кальция.

Исследование возможности удаления яичной скорлупы

Да, яичную скорлупу можно удалить, не разбивая ее, с помощью раствора кислоты. Яичная скорлупа примерно на 95-97% состоит из карбоната кальция ($CaCO_3$), который является солью слабой угольной кислоты. Уксусная кислота ($CH_3COOH$), будучи более сильной кислотой, вступает в реакцию с карбонатом кальция.

В ходе этой химической реакции нерастворимый карбонат кальция превращается в растворимый ацетат кальция ($(CH_3COO)_2Ca$), воду ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$). Выделение углекислого газа можно наблюдать в виде пузырьков на поверхности яйца.

Уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2O + CO_2\uparrow$

Через 1-2 часа скорлупа станет заметно тоньше и мягче, но, скорее всего, не исчезнет полностью. Для полного растворения скорлупы обычно требуется от 12 до 24 часов, в зависимости от концентрации кислоты. После полного растворения скорлупы останется яйцо, покрытое только своей эластичной подскорлупной оболочкой.

Ответ: Яичную скорлупу можно удалить без механического повреждения, поместив яйцо в раствор кислоты, например, уксусной. Кислота вступает в реакцию с карбонатом кальция, из которого состоит скорлупа, и постепенно растворяет его.

Замена уксусной кислоты

Уксусную кислоту можно заменить любой другой кислотой, которая сильнее угольной. Подойдут как другие органические кислоты, так и неорганические (минеральные) кислоты.

Примеры кислот, которыми можно заменить уксусную:

• Лимонная кислота ($C_6H_8O_7$) — содержится в лимонах и лимонном соке, является безопасной и доступной альтернативой.
• Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота, реакция с ней будет протекать значительно быстрее.
• Азотная кислота ($HNO_3$) — также сильная кислота, которая быстро растворит скорлупу.

Важно отметить, что не все кислоты подходят одинаково хорошо. Например, серная кислота ($H_2SO_4$) не является хорошим выбором, так как в результате реакции образуется сульфат кальция ($CaSO_4$) — малорастворимое соединение, которое покроет скорлупу защитным слоем и остановит дальнейшее протекание реакции.

Ответ: Уксусную кислоту можно заменить лимонной, соляной, азотной и другими кислотами, которые сильнее угольной.

Уравнения реакции карбоната кальция с соляной кислотой

Дано:

Реагенты: карбонат кальция ($CaCO_3$) и соляная кислота ($HCl$).

Найти:

Молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное уравнения реакции.

Решение:

1. Молекулярное уравнение реакции. В результате реакции обмена между солью и кислотой образуются новая соль (хлорид кальция), новая кислота (угольная), которая сразу разлагается на воду и углекислый газ.

$CaCO_3(тв) + 2HCl(р-р) \rightarrow CaCl_2(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г)\uparrow$

2. Полное ионное уравнение. В нем сильные электролиты (сильные кислоты, растворимые соли) записываются в виде ионов, а нерастворимые вещества, слабые электролиты (вода) и газы — в молекулярном виде.

$CaCO_3(тв) + 2H^+(р-р) + 2Cl^-(р-р) \rightarrow Ca^{2+}(р-р) + 2Cl^-(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г)\uparrow$

3. Сокращенное ионное уравнение. Его получают путем сокращения одинаковых ионов (ионов-наблюдателей) в левой и правой частях полного ионного уравнения. В данном случае ионом-наблюдателем является хлорид-ион ($Cl^-$).

$CaCO_3(тв) + 2H^+(р-р) \rightarrow Ca^{2+}(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г)\uparrow$

Ответ:

Молекулярное уравнение: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow$