Почему происходит изменение цвета фенолфталеина дважды в наблюдаемой реакции? Является ли наблюдаемая реакция обмена

Содержание: Реакция обмена между щелочью и кислотой: изменение цвета фенолфталеина и ее обратимость

Разъяснение: Реакция обмена между щелочью и кислотой является реакцией, в которой ионы водорода и ионы гидроксида обмениваются с ионами металлов и ионами оксония. В данной реакции ион гидроксида (OH^-) щелочи и ион водорода (H^+) кислоты образуют молекулы воды (H2O), а ионы металлов из щелочи и ионы оксония (H3O^+) из кислоты образуют соль.

Изменение цвета фенолфталеина дважды в наблюдаемой реакции происходит потому, что фенолфталеин является индикатором, меняющим свой цвет в зависимости от pH раствора. В слабокислой среде фенолфталеин остается безцветным, а при добавлении достаточного количества щелочи цвет раствора изменяется на розовый из-за появления ионов гидроксида. Однако, при дальнейшем добавлении кислоты, щелочь реагирует с кислотой, образуя соль, и фенолфталеин вновь меняет свой цвет на безцветный.

Наблюдаемая реакция обмена является обратимой, так как можно снова превратить образовавшуюся соль в исходные реагенты путем добавления недостающей кислоты или щелочи. Но если фенолфталеин не возвращается в исходное состояние, реакция необратима. Признаками необратимости могут быть образование газа, осадка, изменение цвета или теплопроявление.

Реакция обмена между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом натрия (NaOH) называется нейтрализационной реакцией. Уравнение реакции можно записать следующим образом:
HCl + NaOH → NaCl + H2O

Обратите внимание, что данное уравнение представлено в молекулярном виде. В полном ионном виде оно выглядит следующим образом:
H^+(aq) + Cl^-(aq) + Na^+(aq) + OH^-(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) + H2O(l)

В кратком ионном виде можно записать так:
H^+(aq) + OH^-(aq) → H2O(l)

Таким образом, данная реакция является нейтрализационной и происходит образование соли и воды.