§8. Реакции электролитов в водных растворах и их уравнения.

Подробное решение §8 для учащихся 9 класса, Учебник по химии, авторы: Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, издательский центр «Вентана-Граф».

? Какие типы реакций вам известны?

Существуют разные типы химических реакций, которые можно классифицировать по разным признакам: 

  • По составу реагентов и продуктов:
    • Реакции соединения: Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно новое, более сложное (например,

2𝐶𝑢+𝑂2→2𝐶𝑢𝑂

  • Реакции разложения: Из одного сложного вещества образуются два или несколько новых (например,

(𝐶𝑢𝑂𝐻)2𝐶𝑂3 (𝑡) →2𝐶𝑢𝑂+𝐻2𝑂+𝐶𝑂2

  • Реакции замещения: Простое вещество реагирует со сложным, образуя другое простое и другое сложное вещество (например,

𝐹𝑒+𝐶𝑢𝑆𝑂4→𝐹𝑒𝑆𝑂4+𝐶𝑢

  • Реакции обмена: Два сложных вещества обмениваются своими частями (например,

𝑁𝑎𝑂𝐻+𝐻𝐶𝑙→𝑁𝑎𝐶𝑙+𝐻2𝑂

  • По тепловому эффекту:
    • Экзотермические: Сопровождаются выделением тепла.
    • Эндотермические: Требуют поглощения тепла.
  • По обратимости:
    • Обратимые: Могут протекать в обоих направлениях.
    • Необратимые: Протекают только в одном направлении.
  • По участию катализатора:
    • Каталитические: Протекают с использованием катализатора.
    • Некаталитические: Протекают без катализатора.
  • По изменению степеней окисления:
    • Окислительно-восстановительные: Происходит изменение степеней окисления атомов. К ним относятся большинство реакций соединения, разложения и замещения.
    • Реакции без изменения степеней окисления: К ним относятся реакции обмена. 

Сформулируйте определение реакций обмена. Приведите примеры.

Реакции обмена – это такие реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями. Пример: CuO + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O.

Составьте прогноз относительно возможности протекания реакций ионного обмена между следующими веществами:

а) хлорида железа (III) и гидроксида натрия;

б) нитрата калия и хлорида натрия;

в) карбоната натрия и уксусной кислоты;

г) гидроксида кальция и фосфорной кислоты.

Проделайте соответствующие опыты. Запишите уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной форме и укажите признаки их протекания.

а) При взаимодействии растворов хлорида железа (III) и гидроксида натрия наблюдается выпадение бурого осадка:

FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3↓

Fe3+ + 3Cl— + 3Na+ + 3OH— = 3Na+ + 3Cl— + Fe(OH)3↓

Fe3+ + 3OH— = Fe(OH)3↓

б) При сливании растворов нитрата калия и хлорида натрия изменений не наблюдается.

в) При взаимодействии растворов карбоната натрия и уксусной кислоты наблюдается выделение безвестного газа:

Na2CO3 + 2CH3COOH = 2CH3COONa + H2O + CO2↑

2Na+ + CO32- + 2CH3COOH = 2CH3COO— + Na+ + H2O + CO2↑

 CO32- + 2CH3COOH = 2CH3COO— + H2O + CO2↑

г) При взаимодействии растворов гидроксида кальция и фосфорной кислоты наблюдается выпадение белого осадка:

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 6H2O

3Ca2+ + 6OH— + 6H+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2↓ + 6H2O

Вопросы и задания

1. Какое из перечисленных веществ вступит в реакцию с раствором соляной кислоты: гидроксид бария, нитрат серебра, сульфат меди (II), нитрат натрия, сульфит калия, гидроксид аммония, оксид меди (II), оксид фосфора (V)? Составьте соответствующие уравнения реакций в молекулярной и полной ионной формах.

Ответ:

2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O

2H+ + 2Cl— + Ba2+ + 2OH— = Ba2+ + 2Cl— + 2H2O

H+ + OH— = H2O

HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl↓

H+ + Cl— + Ag+ + NO3— = H+ + NO3— + AgCl↓

Ag+ + Cl— = AgCl↓

2HCl + K2SO3 = 2KCl + H2SO3

2H+ + 2Cl— + 2K+ + SO32- = 2K+ + 2Cl— + H2SO3

2H+ + SO32- = H2SO3

HCl + NH4OH = NH4Cl + H2O

H+ + Cl— + NH4OH = NH4+ + Cl— + H2O

H+ + NH4OH = NH4+ + H2O

2HCl + CuO = CuCl2 + H2O

2H+ + 2Cl— + CuO = Cu2+ + 2Cl— + H2O

2H+ + CuO = Cu2+ + H2O

2. Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами: 1) хлорида калия и нитрата железа (II); 2) серной кислоты и нитрата бария; 3) сульфата натрия и гидроксида калия; 4) хлорида натрия и сульфата железа (III).

Ответ:

Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами: 2) серной кислоты и нитрата бария. H2SO4 + Ba(NO3)2 = 2HNO3 + BaSO4↓

3. При добавлении к раствору карбоната калия соляной кислоты: 1) выпадает осадок; 2) выделяется газ; 3) выпадает осадок и выделяется газ; 4) видимых изменений не происходит.

Ответ:

При добавлении к раствору карбоната калия соляной кислоты: 2) выделяется газ.

K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2↑

Содержание