Определите возможные химические реакции для следующих пар веществ:
А. серная кислота и хлорид бария;
Б. хлорид натрия и гидроксид калия;
В. Сульфат алюминия и хлорид калия.
Составьте для них молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения реакций.
Вот возможные химические реакции для указанных пар веществ:
А. Серная кислота и хлорид бария:
Молекулярное уравнение: [ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{HCl} ]
Полное ионное уравнение: [ \text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} + \text{Ba}^{2+} + 2 \text{Cl}^- \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{H}^+ + 2 \text{Cl}^- ]
Сокращенное ионное уравнение: [ \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow ]
Б. Хлорид натрия и гидроксид калия:
Молекулярное уравнение: [ \text{NaCl} + \text{KOH} \rightarrow \text{NaOH} + \text{KCl} ]
Полное ионное уравнение: [ \text{Na}^+ + \text{Cl}^- + \text{K}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- + \text{K}^+ + \text{Cl}^- ]
Сокращенное ионное уравнение: (реакция не происходит, поскольку все ионы остаются в растворе)
В. Сульфат алюминия и хлорид калия:
Молекулярное уравнение: [ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6 \text{KCl} \rightarrow 2 \text{AlCl}_3 + 3 \text{K}_2\text{SO}_4 ]
Полное ионное уравнение: [ 2 \text{Al}^{3+} + 3 \text{SO}_4^{2-} + 6 \text{K}^+ + 6 \text{Cl}^- \rightarrow 2 \text{Al}^{3+} + 6 \text{Cl}^- + 3 \text{K}_2\text{SO}_4 ]
Сокращенное ионное уравнение: [ 3 \text{SO}_4^{2-} + 6 \text{K}^+ \rightarrow 3 \text{K}_2\text{SO}_4 ]
Эти уравнения показывают основные реакции между указанными веществами.
Давайте рассмотрим каждую пару веществ и определим возможные химические реакции, а затем составим молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения.
Реакция: При взаимодействии серной кислоты (H₂SO₄) с хлоридом бария (BaCl₂) происходит обменная реакция, в результате которой образуется сульфат бария (BaSO₄), нерастворимый в воде, и хлорид водорода (HCl).
Молекулярное уравнение: [ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HCl} ]
Полное ионное уравнение: [ \text{H}^+ + \text{HSO}_4^- + \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- ]
Сокращенное ионное уравнение: [ \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow ]
Реакция: Хлорид натрия (NaCl) и гидроксид калия (KOH) могут взаимодействовать в реакции нейтрализации, но в данном случае они просто смешиваются, так как оба вещества хорошо растворимы в воде. Однако в теории можно рассмотреть обменный процесс, хотя он не приведет к образованию осадка или газа.
Молекулярное уравнение: [ \text{NaCl} + \text{KOH} \rightarrow \text{NaOH} + \text{KCl} ]
Полное ионное уравнение: [ \text{Na}^+ + \text{Cl}^- + \text{K}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- + \text{K}^+ + \text{Cl}^- ]
Сокращенное ионное уравнение: (Нет сокращенных ионов, так как все ионы присутствуют в обеих сторонах уравнения)
Реакция: При взаимодействии сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) с хлоридом калия (KCl) образуется хлорид алюминия (AlCl₃) и сульфат калия (K₂SO₄). Однако, в водном растворе реакции обмена не происходит, так как оба продукта хорошо растворимы.
Молекулярное уравнение: [ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6 \text{KCl} \rightarrow 2 \text{AlCl}_3 + 3 \text{K}_2\text{SO}_4 ]
Полное ионное уравнение: [ 2 \text{Al}^{3+} + 3 \text{SO}_4^{2-} + 6 \text{K}^+ + 6 \text{Cl}^- \rightarrow 2 \text{Al}^{3+} + 6 \text{Cl}^- + 3 \text{K}_2\text{SO}_4 ]
Сокращенное ионное уравнение: (В данном случае, так как нет образующихся осадков или газов, сокращенное уравнение не составляется.)
Таким образом, для каждой пары веществ определены реакции и соответствующие уравнения.
Давайте рассмотрим каждую из предложенных пар веществ, определим возможные химические реакции и составим соответствующие уравнения.
При смешивании серной кислоты и хлорида бария происходит реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок сульфата бария (BaSO₄) и выделяется хлороводород (HCl). Реакция протекает по следующей схеме:
[ H₂SO₄ + BaCl₂ \rightarrow BaSO₄ \downarrow + 2HCl ]
Серная кислота и хлорид бария в водных растворах существуют в виде ионов: [ 2H⁺ + SO₄^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl⁻ \rightarrow BaSO₄ \downarrow + 2H⁺ + 2Cl⁻ ]
Исключаем ионы, которые не участвуют в образовании осадка (ион H⁺ и Cl⁻). [ Ba^{2+} + SO₄^{2-} \rightarrow BaSO₄ \downarrow ]
Вывод: Реакция протекает, так как сульфат бария (BaSO₄) является нерастворимым веществом, которое выпадает в осадок.
Оба вещества являются хорошо растворимыми в воде, ионизируются на ионы. Между ними не происходит химической реакции, так как отсутствует осадок, газ или слабый электролит, который мог бы образоваться. Это просто смесь ионов.
[ NaCl + KOH \rightarrow \text{нет реакции} ]
[ Na⁺ + Cl⁻ + K⁺ + OH⁻ \rightarrow \text{нет реакции} ]
Нет реакции, так как все ионы остаются в растворе.
Вывод: Реакция не идет, так как не наблюдается образования осадка, газа или воды.
Оба вещества растворимы в воде и диссоциируют на ионы. Между ними также не происходит реакции, так как не образуется осадок, газ или слабый электролит.
[ Al₂(SO₄)₃ + KCl \rightarrow \text{нет реакции} ]
[ 2Al^{3+} + 3SO₄^{2-} + 2K⁺ + 2Cl⁻ \rightarrow \text{нет реакции} ]
Нет реакции, так как все ионы остаются в растворе.
Вывод: Реакция не идет, так как не наблюдается образования осадка, газа или воды.
