К нерешенным проблемам химии чаще всего относятся вопросы типа: «Можно ли создать химическое соединение Х», «Можно ли его разложить?», «Можно ли очистить его от примесей?» и т. д. Подобные проблемы обычно решаются достаточно быстро. Однако существует ряд куда более сложных вопросов и проблем в химии, многие из которых до сих пор не были решены и являются областью активного исследования. В химии проблема считается нерешенной, если эксперт в этой области считает проблему нерешенной, либо если несколько экспертов расходятся во мнениях по поводу её решения. В данной статье приводится список таких проблем
Опыт №1 Получение, собирание и распознавание кислорода
Цель: получить, собрать и доказать, что получен кислород.
Оборудование и реактивы: перманганат калия(кристаллы), спиртовка, штатив, пробирка, пробка с газоотводной трубкой, сосуд для собирания кислорода.
Ход работы:
Пробирку закрепил в лапке штатива. Насыпал небольшое количество перманганата калия. Закрыл пробирку пробкой с газоотводной трубкой, Конец трубки поместил в другой сосуд. Пробирку нагрел в пламени спиртовки. По окончании реакции, потушил спиртовку, а в сосуд с кислородом опустил тлеющую лучинку. Она вспыхнула - это доказывает, что в сосуде находится кислород, так как он поддерживает горение и тлеющая лучинка снова загорелась.
Уравнение реакции:
2KMnO₄ =(t°)= K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂
Реакция относится к реакциям разложения. Реакция является окислительно-восстановительной. Реакция гетерогенная, некаталитическая.
Mn⁺⁷ + e⁻ = Mn⁺⁶ - восстановление, Mn⁺⁷ - окислитель
Mn⁺⁷ - 3e⁻ = Mn⁺⁴ восстановление, Mn⁺⁷ - окислитель
2O⁻² - 4e⁻ = O₂⁰ окисление, O⁻² - восттановитель
В опыте мы наблюдали след. физические свойства - бесцветен, не имеет запаха и вкуса, тяжелее воздуха. D(возд.) = 32/29 > 1, поэтому сосуд держали вниз дном.
Кислород распознал с тлеющей лучинки. Так как кислород поддерживает горение, то лучинка должна вспыхнуть. При помещении тлеющей лучинки в сосуд с распознаваемым газом, она вспыхнула, след. исследуемый газ - кислород.
Опыт №2 Получение, собирание и распознавание оксида углерода(IV)
Цель: получить, собрать и распознать углекислый газ.
Оборудование и реактивы: мел, раствор соляной кислоты, пробка с газоотводной трубкой, пробирки, известковая вода.
Ход работы:
В пробирку положил кусочек мела, прилили 2-3 мл. раствора соляной кислоты, пробирку заткнул пробкой с газоотводной трубкой, конец трубки опустил в пробирку с известковой водой. При пропускании углекислого газа, известковая вода мутнеет, так как образуется карбонат кальция.
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O
Реакция относится к реакциям обмена. Гетерогенная, некаталитическая.
С точки зрения ТЭД:
CO₂ + Ca²⁺ + 2OH⁻ = CaCO₃ + H₂O
Физ. свойства: газ, без цвета, без запаха, без вкуса, тяжелее воздуха.
D(возд.) = 44/29 >1
Углекислый газ так же проверяли с тлеющей лучинки. Углекислый газ не поддерживает горение, и при опускании нами тлеющей лучинки в пробирку с CO₂, лучинка потухла, так как CO₂ не поддерживает горение.
Вывод: опытным путем получили, собрали и доказали наличие кислорода и углекислого газа в пробирке.
Объяснение: