Номер 4, страница 102, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Имеются четыре пробирки с растворами: хлорида, бромида, йодида, фторида калия. В каждый из растворов поместили немного хлорной воды. В каких пробирках будут наблюдаться изменения? Напишите уравнения возможных реакций.

Дано:

Четыре пробирки с водными растворами солей калия:

1. Хлорид калия ($KCl$)

2. Бромид калия ($KBr$)

3. Иодид калия ($KI$)

4. Фторид калия ($KF$)

Реагент: хлорная вода (водный раствор хлора, $Cl_2$).

Найти:

1. В каких пробирках будут наблюдаться изменения.

2. Уравнения возможных химических реакций.

Решение:

Для определения возможности протекания реакций необходимо сравнить химическую активность галогенов. Активность галогенов как окислителей уменьшается сверху вниз по группе в периодической системе: фтор ($F_2$) > хлор ($Cl_2$) > бром ($Br_2$) > иод ($I_2$). Это означает, что более активный галоген, стоящий выше в этом ряду, может вытеснять менее активные галогены (стоящие ниже) из их солей (галидов).

Рассмотрим каждый случай:

1. Взаимодействие хлорной воды с раствором хлорида калия ($KCl$):

$Cl_2 + KCl \rightarrow$ реакция не протекает, так как хлор не может вытеснить сам себя из соли. Видимых изменений не будет.

2. Взаимодействие хлорной воды с раствором бромида калия ($KBr$):

Хлор активнее брома ($Cl_2 > Br_2$), поэтому он вытесняет бром из его соли. Происходит реакция замещения. Бесцветный раствор окрасится в желто-бурый цвет из-за образования молекулярного брома ($Br_2$).

Уравнение реакции: $Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$

3. Взаимодействие хлорной воды с раствором иодида калия ($KI$):

Хлор активнее иода ($Cl_2 > I_2$), поэтому он вытеснит иод из раствора его соли. Бесцветный раствор окрасится в бурый цвет из-за образования молекулярного иода ($I_2$).

Уравнение реакции: $Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$

4. Взаимодействие хлорной воды с раствором фторида калия ($KF$):

Фтор активнее хлора ($F_2 > Cl_2$). Хлор является менее активным галогеном, чем фтор, и не может вытеснить его из соли. Реакция не протекает. Видимых изменений не будет.

Ответ:

Изменения будут наблюдаться в пробирках с растворами бромида калия ($KBr$) и иодида калия ($KI$). В пробирке с бромидом калия раствор станет желто-бурым, а в пробирке с иодидом калия — бурым. Уравнения реакций, которые при этом протекают:

$Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$

$Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$