Номер 4, страница 147 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

4. В какой цвет и почему окрасится лакмус в растворах, полученных при внесении в воду следующих веществ: $CaO$, $K_2O$?

Решение

Лакмус — это кислотно-основный индикатор, который меняет свой цвет в зависимости от pH среды. В нейтральной среде он фиолетовый, в кислой — красный, а в щелочной — синий. Чтобы определить, в какой цвет окрасится лакмус, нужно выяснить, какая среда образуется при растворении указанных веществ в воде.

CaO

Оксид кальция ($CaO$) — это основный оксид, так как он образован щелочноземельным металлом. При взаимодействии с водой оксид кальция образует соответствующее ему основание — гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$), который является щёлочью.

Уравнение реакции взаимодействия с водой:

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Гидроксид кальция диссоциирует в водном растворе на ионы, образуя катионы кальция ($Ca^{2+}$) и гидроксид-анионы ($OH^-$):

$Ca(OH)_2 \rightleftharpoons Ca^{2+} + 2OH^-$

Наличие в растворе гидроксид-ионов ($OH^-$) обуславливает щелочную среду ($pH > 7$). В щелочной среде индикатор лакмус приобретает синюю окраску.

Ответ: лакмус окрасится в синий цвет, потому что при реакции оксида кальция с водой образуется щёлочь — гидроксид кальция, создающий в растворе щелочную среду.

K₂O

Оксид калия ($K_2O$) — это основный оксид, так как он образован щелочным металлом. При взаимодействии с водой оксид калия образует сильное основание — гидроксид калия ($KOH$), который является сильной щёлочью.

Уравнение реакции взаимодействия с водой:

$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$

Гидроксид калия является сильным электролитом и в водном растворе практически полностью диссоциирует на катионы калия ($K^+$) и гидроксид-анионы ($OH^-$):

$KOH \rightarrow K^+ + OH^-$

Высокая концентрация гидроксид-ионов ($OH^-$) создает в растворе сильнощелочную среду ($pH \gg 7$). В щелочной среде индикатор лакмус приобретает синюю окраску.

Ответ: лакмус окрасится в синий цвет, потому что при реакции оксида калия с водой образуется сильная щёлочь — гидроксид калия, создающий в растворе щелочную среду.