Домашний эксперемент, страница 193 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

Пакетики с силикагелем часто лежат в коробках с обувью или бытовыми приборами. Если у вас есть такой пакетик, то можете проделать несколько опытов.

1. Налейте в пластиковый стаканчик воды и добавьте туда немного окрашенной жидкости (например, водного раствора черничного сока). Насыпьте в раствор силикагель, перемешайте и выдержите некоторое время. Жидкость обесцветится. Как вы думаете почему?

2. Возьмите две одинаковые банки с плотными крышками. В каждую поместите немного измельченного чеснока. В одну из банок добавьте силикагель и закройте банки крышками. Через 4–5 ч сравните запах в обеих банках.

1. Налейте в пластиковый стаканчик воды и добавьте туда немного окрашенной жидкости (например, водного раствора черничного сока). Насыпьте в раствор силикагель, перемешайте и выдержите некоторое время. Жидкость обесцветится. Как вы думаете почему?

Силикагель — это высушенный гель кремниевой кислоты ($SiO_2 \cdot nH_2O$), который имеет очень пористую структуру. Благодаря этому, общая площадь поверхности его пор огромна. Это свойство делает силикагель отличным адсорбентом — веществом, способным поглощать другие вещества своей поверхностью.

В данном опыте происходит процесс адсорбции. Молекулы красителя, которые придают цвет водному раствору черничного сока, являются достаточно крупными. Когда силикагель попадает в раствор, эти молекулы проникают в его поры и "прилипают" к их поверхности за счет межмолекулярных сил. Силикагель как бы "фильтрует" воду, захватывая и удерживая молекулы красителя. Молекулы воды намного меньше, поэтому они не задерживаются в порах. В результате, после того как силикагель адсорбирует большую часть красящего пигмента, жидкость становится прозрачной.

Ответ: Жидкость обесцвечивается потому, что силикагель является сильным адсорбентом. Его пористая структура с большой площадью поверхности поглощает (адсорбирует) молекулы красителя из раствора, оставляя воду чистой.

2. Возьмите две одинаковые банки с плотными крышками. В каждую поместите немного измельченного чеснока. В одну из банок добавьте силикагель и закройте банки крышками. Через 4–5 ч сравните запах в обеих банках.

При сравнении запахов в двух банках через 4-5 часов можно будет заметить, что в банке с силикагелем запах чеснока стал гораздо слабее или исчез полностью, в то время как в банке без силикагеля он остался таким же сильным.

Объяснение этому явлению такое же, как и в первом опыте, — адсорбция. Сильный запах чеснока обусловлен летучими органическими соединениями, содержащими серу. Эти молекулы испаряются с поверхности чеснока и заполняют собой воздушное пространство в банке.

В банке с силикагелем эти летучие молекулы, находящиеся в газообразном состоянии, адсорбируются на его развитой пористой поверхности. Силикагель эффективно "улавливает" молекулы запаха из воздуха, тем самым очищая его. В результате концентрация пахучих веществ в воздухе внутри банки с силикагелем резко снижается, и запах ослабевает. Этот опыт демонстрирует, почему силикагель используется не только для поглощения влаги, но и для устранения запахов.

Ответ: В банке с силикагелем запах чеснока будет значительно слабее (или исчезнет совсем), чем в банке без него. Это произойдет потому, что силикагель адсорбирует (поглотит своей поверхностью) летучие молекулы, являющиеся источником запаха.