Номер 3, страница 92 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 20. Реакции ионного обмена. Глава IV. Растворы - номер 3, страница 92.

Условие.

3. Приведите по два примера уравнений реакций ионного обмена, соответствующих кратким ионным уравнениям:

а) $H^{+} + OH^{-} = H_2O$

б) $Pb^{2+} + 2OH^{-} = Pb(OH)_2 \downarrow$

Решение.

Решение 2.

Решение

а) $H^+ + OH^- = H_2O$

Данное краткое ионное уравнение соответствует реакции нейтрализации, протекающей между сильной кислотой (которая диссоциирует с образованием катионов водорода $H^+$) и сильным основанием (которое диссоциирует с образованием гидроксид-анионов $OH^-$). Продуктами такой реакции являются вода (слабый электролит, поэтому в ионных уравнениях записывается в молекулярном виде) и растворимая соль. Ионы, образующие соль, в реакции не участвуют и называются ионами-наблюдателями.

Пример 1: Взаимодействие соляной кислоты (сильная кислота) и гидроксида натрия (сильное основание).

Молекулярное уравнение реакции:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

Полное ионное уравнение (все сильные электролиты записываем в виде ионов):

$H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$

Ионы $Na^+$ и $Cl^-$ присутствуют в левой и правой частях уравнения, поэтому мы их сокращаем. В результате получаем краткое ионное уравнение:

$H^+ + OH^- = H_2O$

Пример 2: Взаимодействие серной кислоты (сильная кислота) и гидроксида калия (сильное основание).

Молекулярное уравнение реакции (необходимо расставить коэффициенты):

$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow 2K^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращаем ионы-наблюдатели $K^+$ и $SO_4^{2-}$. Делим все коэффициенты на 2:

$H^+ + OH^- = H_2O$

Ответ: 1) $HCl + NaOH = NaCl + H_2O$; 2) $H_2SO_4 + 2KOH = K_2SO_4 + 2H_2O$.

б) $Pb^{2+} + 2OH^- = Pb(OH)_2\downarrow$

Данное краткое ионное уравнение описывает реакцию ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимое вещество (осадок) — гидроксид свинца(II) $Pb(OH)_2$. Для проведения такой реакции необходимо использовать растворимую соль свинца (источник ионов $Pb^{2+}$) и растворимое сильное основание, то есть щёлочь (источник ионов $OH^-$).

Пример 1: Взаимодействие нитрата свинца(II) (растворимая соль) и гидроксида натрия (щёлочь).

Молекулярное уравнение реакции (с расстановкой коэффициентов):

$Pb(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

Полное ионное уравнение (учитываем, что $Pb(OH)_2$ — осадок и не диссоциирует):

$Pb^{2+} + 2NO_3^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2NO_3^-$

Сокращаем ионы-наблюдатели $Na^+$ и $NO_3^-$ и получаем краткое ионное уравнение:

$Pb^{2+} + 2OH^- = Pb(OH)_2\downarrow$

Пример 2: Взаимодействие ацетата свинца(II) (растворимая соль) и гидроксида бария (щёлочь).

Молекулярное уравнение реакции:

$Pb(CH_3COO)_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + Ba(CH_3COO)_2$

Полное ионное уравнение:

$Pb^{2+} + 2CH_3COO^- + Ba^{2+} + 2OH^- \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + Ba^{2+} + 2CH_3COO^-$

Сокращаем ионы-наблюдатели $Ba^{2+}$ и $CH_3COO^-$:

$Pb^{2+} + 2OH^- = Pb(OH)_2\downarrow$

Ответ: 1) $Pb(NO_3)_2 + 2NaOH = Pb(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$; 2) $Pb(CH_3COO)_2 + Ba(OH)_2 = Pb(OH)_2\downarrow + Ba(CH_3COO)_2$.