Номер 5, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 13. Дисперсные системы и их классификация - номер 5, страница 95.

Условие.

5. Напишите уравнения реакций, протекающих при пропускании углекислого газа через известковую воду. Укажите число фаз в системе на различных стадиях процесса.

Решение.

Решение 2.

Решение

Известковая вода – это насыщенный водный раствор гидроксида кальция $Ca(OH)_2$. Процесс пропускания углекислого газа ($CO_2$) через известковую воду можно разделить на несколько стадий в зависимости от количества пропущенного газа.

В самом начале, до начала реакции, система состоит из двух фаз: газообразной фазы (подаваемый углекислый газ, $CO_2$) и жидкой фазы (раствор гидроксида кальция).

На первой стадии, при пропускании углекислого газа через раствор, происходит реакция с образованием нерастворимого карбоната кальция ($CaCO_3$), который выпадает в виде белого осадка. Раствор мутнеет. Уравнение реакции:

$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

На этой стадии, пока существует осадок, система является гетерогенной и состоит из трех фаз: газообразной (пузырьки непрореагировавшего $CO_2$), жидкой (водный раствор) и твердой (осадок $CaCO_3$).

На второй стадии, при дальнейшем пропускании углекислого газа в избытке, он вступает в реакцию с ранее образовавшимся осадком карбоната кальция и водой. В результате образуется растворимая кислая соль – гидрокарбонат кальция $Ca(HCO_3)_2$. Осадок растворяется, и раствор снова становится прозрачным. Уравнение реакции:

$CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

После полного растворения осадка система будет состоять из двух фаз: газообразной (избыток пропускаемого $CO_2$) и жидкой (прозрачный раствор гидрокарбоната кальция).

Ответ:

Уравнения реакций, протекающих при пропускании углекислого газа через известковую воду:

1. При недостатке $CO_2$: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

2. При избытке $CO_2$: $CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2$.

Число фаз в системе на различных стадиях процесса:

• В начальный момент (до реакции): 2 фазы (газ и жидкость).

• На стадии образования осадка карбоната кальция: 3 фазы (газ, жидкость и твердое вещество).

• После растворения осадка в избытке $CO_2$: 2 фазы (газ и жидкость).