Номер 5, страница 145 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 19. Природный газ и энергетика. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 5, страница 145.

Условие.

5. При действии серной кислоты на мрамор $CaCO_3$ происходит обменная реакция с образованием углекислого газа. Напишите уравнение реакции.

Решение.

Решение 2.

Решение

В задаче требуется написать уравнение реакции взаимодействия серной кислоты ($H_2SO_4$) и мрамора, химическая формула которого — карбонат кальция ($CaCO_3$).

Эта реакция является реакцией обмена. В ходе таких реакций два сложных вещества обмениваются своими составными частями. В данном случае кислота и соль обмениваются катионами и кислотными остатками.

1. Исходные вещества (реагенты):
Серная кислота: $H_2SO_4$
Карбонат кальция: $CaCO_3$

2. Продукты реакции. Катион кальция ($Ca^{2+}$) из соли соединяется с кислотным остатком серной кислоты, сульфат-анионом ($SO_4^{2-}$), образуя новую соль — сульфат кальция ($CaSO_4$). Катионы водорода ($H^+$) из кислоты соединяются с кислотным остатком карбонат-анионом ($CO_3^{2-}$), образуя новую кислоту — угольную ($H_2CO_3$).

Промежуточное уравнение реакции:
$CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2CO_3$

3. Угольная кислота ($H_2CO_3$) является крайне неустойчивой и мгновенно разлагается на воду ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$), который выделяется в виде пузырьков. Это соответствует условию задачи, где указано образование углекислого газа.
$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

4. Запишем итоговое уравнение реакции, заменив угольную кислоту продуктами ее распада:
$CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

Проверим расстановку коэффициентов (уравняем реакцию). В данном случае количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения одинаково, поэтому дополнительные коэффициенты не требуются.

Ответ: $CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$