Номер 4, страница 102 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава III. Вещества и их свойства. Параграф 19. Неорганические и органические основания. Примените свои знания - номер 4, страница 102.

Условие.

4. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, характеризующих свойства оснований:

а) гидроксида калия;

б) гидроксида бария;

в) аммиака.

Решение.

Решение 2.

Решение

а) гидроксида калия;

Гидроксид калия ($KOH$) — это сильное, растворимое в воде основание (щёлочь). Основные химические свойства гидроксида калия можно продемонстрировать на примерах его взаимодействия с кислотами, кислотными оксидами и солями.

1. Реакция нейтрализации с кислотой. Гидроксид калия реагирует с кислотами с образованием соли и воды. Например, реакция с соляной кислотой ($HCl$):

Молекулярное уравнение: $KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$

Полное ионное уравнение: $K^+ + OH^- + H^+ + Cl^- \rightarrow K^+ + Cl^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$

2. Реакция с солью. Гидроксид калия вступает в реакцию с растворами солей, если в результате образуется нерастворимое основание (осадок). Например, реакция с сульфатом меди(II) ($CuSO_4$):

Молекулярное уравнение: $2KOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4$

Полное ионное уравнение: $2K^+ + 2OH^- + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}$

Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$

Ответ: Характерные реакции для гидроксида калия: реакция нейтрализации $KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$ (сокращенное ионное уравнение: $OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$) и реакция обмена с солью $2KOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4$ (сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$).

б) гидроксида бария;

Гидроксид бария ($Ba(OH)_2$) — это сильное, растворимое в воде основание (щёлочь). Его свойства аналогичны свойствам других щелочей.

1. Реакция нейтрализации с кислотой. При реакции с серной кислотой ($H_2SO_4$) образуются нерастворимая соль и вода, что делает эту реакцию качественной на ионы $Ba^{2+}$ и $SO_4^{2-}$:

Молекулярное уравнение: $Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$

Полное ионное уравнение: $Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение в данном случае совпадает с полным, так как оба продукта являются малодиссоциирующими веществами (осадок и вода).

2. Реакция с кислотным оксидом. Гидроксид бария реагирует с кислотными оксидами, например с диоксидом углерода ($CO_2$), образуя соль и воду:

Молекулярное уравнение: $Ba(OH)_2 + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O$

Полное ионное уравнение: $Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O$

Ответ: Характерные реакции для гидроксида бария: реакция с кислотой $Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$ (полное ионное уравнение: $Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$) и реакция с кислотным оксидом $Ba(OH)_2 + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O$ (полное ионное уравнение: $Ba^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + H_2O$).

в) аммиака.

Аммиак ($NH_3$) является слабым основанием. Его основные свойства проявляются в водных растворах.

1. Взаимодействие с водой. Аммиак обратимо реагирует с водой, образуя гидрат аммиака, который частично диссоциирует на ионы аммония и гидроксид-ионы. Это и обуславливает его основные свойства:

Молекулярно-ионное уравнение: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Упрощенное ионное уравнение: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

2. Реакция с кислотами. Аммиак (как в виде газа, так и в растворе) реагирует с кислотами с образованием солей аммония. Например, с азотной кислотой ($HNO_3$):

Молекулярное уравнение: $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

Полное ионное уравнение (для растворов): $NH_3 + H^+ + NO_3^- \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение: $NH_3 + H^+ \rightarrow NH_4^+$

Ответ: Характерные реакции для аммиака: взаимодействие с водой $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ и реакция с кислотой $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$ (сокращенное ионное уравнение: $NH_3 + H^+ \rightarrow NH_4^+$).