Страница 85 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Почему происходят химические реакции?

Химические реакции происходят по двум фундаментальным причинам, которые описываются разделами химии — термодинамикой и кинетикой. Термодинамика отвечает на вопрос «может ли реакция произойти?», а кинетика — на вопрос «как быстро она произойдет?». Для того чтобы реакция свершилась, необходимы как термодинамическая возможность, так и достаточная скорость протекания.

Термодинамические причины: стремление к стабильности

Основной движущей силой химических реакций является стремление системы (реагирующих веществ) перейти в более устойчивое, энергетически выгодное состояние. Это стремление определяется двумя конкурирующими факторами:

1. Энергетический (энтальпийный) фактор: Системы стремятся к состоянию с минимальной энергией. Большинство самопроизвольно протекающих реакций являются экзотермическими, то есть протекают с выделением теплоты. В таких реакциях продукты обладают меньшей энергией (энтальпией), чем исходные реагенты. Изменение энтальпии для них отрицательно ($ \Delta H < 0 $).
2. Фактор беспорядка (энтропийный): Системы стремятся к состоянию с максимальным беспорядком (энтропией). Реакции, в ходе которых увеличивается число молекул (особенно газообразных) или вещество переходит в менее упорядоченное состояние (например, из твердого в жидкое), сопровождаются ростом энтропии ($ \Delta S > 0 $).

Эти два фактора объединяются в единую величину — энергию Гиббса ($ G $). Именно ее изменение ($ \Delta G $) является главным критерием возможности протекания реакции при постоянной температуре и давлении. Связь между этими величинами описывается уравнением:

$ \Delta G = \Delta H - T \Delta S $

где $ T $ — абсолютная температура в Кельвинах.

Реакция может протекать самопроизвольно только в том случае, если энергия Гиббса системы уменьшается, то есть $ \Delta G < 0 $. Если $ \Delta G > 0 $, реакция самопроизвольно не идет, а если $ \Delta G = 0 $, система находится в состоянии химического равновесия.

Ответ: С точки зрения термодинамики, химические реакции происходят потому, что продукты реакции находятся в более стабильном состоянии (обладают меньшей энергией Гиббса), чем исходные вещества. Это достигается за счет выделения тепла ($ \Delta H < 0 $) и/или увеличения беспорядка в системе ($ \Delta S > 0 $).

Кинетические условия: необходимость преодолеть барьер

Даже если реакция термодинамически выгодна ($ \Delta G < 0 $), она может не начаться. Например, бумага не загорается сама по себе на воздухе, хотя реакция горения очень выгодна. Причина в том, что для запуска реакции необходимо преодолеть так называемый энергетический барьер, или энергию активации ($ E_a $).

Энергия активации — это минимальная энергия, которую нужно сообщить молекулам реагентов, чтобы разорвать существующие в них химические связи и запустить процесс образования новых. Чтобы реакция произошла, частицы реагентов должны:

1. Столкнуться друг с другом.
2. Иметь достаточную кинетическую энергию, чтобы при столкновении преодолеть энергию активации.
3. Быть правильно сориентированными в пространстве в момент столкновения.

Чем выше энергия активации, тем медленнее протекает реакция, так как лишь небольшая доля молекул обладает достаточной энергией для эффективного столкновения. Скорость реакции можно увеличить, например, нагревая систему (чтобы больше молекул имели энергию $ \geq E_a $) или используя катализатор, который предлагает альтернативный путь реакции с более низкой энергией активации.

Ответ: С точки зрения кинетики, химические реакции происходят тогда, когда реагирующие частицы обладают достаточной энергией (равной или большей энергии активации $ E_a $) для разрыва старых связей и сталкиваются с необходимой пространственной ориентацией, что позволяет им преодолеть энергетический барьер и превратиться в продукты.

1. Рассмотрите явления, изображённые на рисунке 61. В каком случае произошла химическая реакция?

Рис. 61. Различные физические и химические явления и природные процессы

Для ответа на вопрос необходимо различать физические и химические явления. Физические явления — это процессы, в результате которых изменяется форма, размер, агрегатное состояние вещества, но не его состав. Химические явления (или химические реакции) — это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, новые вещества с новыми свойствами.

а) На данном изображении мы видим шторм на море: волны бьются о маяк. Это физическое явление. Вода меняет свою форму, движется, разбрызгивается, но её химический состав (молекулы воды $H_2O$) остаётся неизменным. Новые вещества не образуются.

б) Здесь изображено, как в стакан из-под крана наливают воду. Это также физическое явление. Происходит перемещение жидкости, возможно, растворение в ней газов из воздуха (что мы видим в виде пузырьков), но сама вода не превращается в другое вещество. Это изменение положения и формы.

в) На этом рисунке изображен лесной пожар. Это процесс горения, который является типичным примером химической реакции. Древесина, состоящая из сложных органических веществ (в основном целлюлозы), вступает в реакцию с кислородом воздуха при высокой температуре. В результате этой реакции образуются новые вещества: углекислый газ ($CO_2$), водяной пар ($H_2O$), зола и другие продукты сгорания. Процесс сопровождается выделением тепла и света, что является одним из признаков химической реакции.

г) На рисунке показано прохождение луча белого света через стеклянную призму, в результате чего он разлагается на спектр (радугу). Это физическое явление, называемое дисперсией света. Оно связано с тем, что свет разного цвета (с разной длиной волны) преломляется в стекле под разными углами. Никакого превращения веществ здесь не происходит.

Таким образом, единственным процессом, представляющим собой химическую реакцию, является горение, изображённое на рисунке в).

Ответ: Химическая реакция произошла в случае, изображённом на рисунке в).

2. При откупоривании бутылки с газированной водой выделяется газ. Происходит ли при этом химическая реакция?

Решение

Да, при откупоривании бутылки с газированной водой происходит химическая реакция, хотя запускается она физическим процессом.

Газированная вода представляет собой раствор диоксида углерода (углекислого газа, $CO_2$) в воде ($H_2O$). Для увеличения растворимости газа его растворяют под высоким давлением. В растворе часть диоксида углерода вступает в обратимую химическую реакцию с водой, образуя слабую и нестабильную угольную кислоту ($H_2CO_3$):

$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

В закрытой бутылке система находится в состоянии равновесия при высоком давлении. Когда бутылку открывают, давление внутри резко падает до атмосферного. Согласно закону Генри, растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над ней. При падении давления растворимость $CO_2$ резко снижается, и раствор становится перенасыщенным.

В результате химическое равновесие смещается влево: угольная кислота ($H_2CO_3$) начинает активно разлагаться на исходные вещества — воду и углекислый газ. Этот процесс разложения и есть химическая реакция:

$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Именно этот выделившийся в результате реакции углекислый газ мы и наблюдаем в виде пузырьков. Таким образом, физическое изменение (падение давления) вызывает химическое превращение (разложение угольной кислоты).

Ответ: Да, при откупоривании бутылки с газированной водой происходит химическая реакция разложения угольной кислоты на углекислый газ и воду. Эта реакция является следствием физического процесса — резкого снижения давления.

3. Составьте химические уравнения по схемам реакций, приведённым в тексте параграфа.

Поскольку в задании требуется составить уравнения по схемам из текста параграфа, который не был предоставлен, в качестве примера будут составлены и уравнены уравнения для нескольких типичных химических реакций. Вы можете использовать этот подход как образец для выполнения вашего задания.

а) Горение фосфора: $P + O_2 \rightarrow P_2O_5$

Решение
Данная реакция является реакцией соединения. Для того чтобы составить химическое уравнение, необходимо уравнять количество атомов каждого химического элемента в левой и правой частях схемы.
1. Уравняем количество атомов кислорода. В правой части 5 атомов, в левой — 2. Наименьшее общее кратное для 5 и 2 равно 10. Поставим коэффициент 5 перед $O_2$ и 2 перед $P_2O_5$:
$P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$
2. Теперь в правой части стало $2 \times 2 = 4$ атома фосфора. Для уравнивания поставим коэффициент 4 перед $P$ в левой части:
$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$
3. Проверим количество атомов: слева 4 атома фосфора и 10 атомов кислорода; справа 4 атома фосфора и 10 атомов кислорода. Количество атомов всех элементов одинаково, значит, уравнение составлено верно.

Ответ: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

б) Разложение гидроксида железа(III): $Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$

Решение
Данная реакция является реакцией разложения.
1. Уравняем количество атомов железа. В правой части 2 атома Fe, в левой — 1. Поставим коэффициент 2 перед $Fe(OH)_3$:
$2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$
2. Теперь в левой части находится $2 \times 3 = 6$ атомов кислорода и $2 \times 3 = 6$ атомов водорода.
3. Чтобы уравнять количество атомов водорода в правой части, поставим коэффициент 3 перед $H_2O$ (так как $3 \times 2 = 6$):
$2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O$
4. Проверим количество атомов кислорода в правой части. В $Fe_2O_3$ их 3, а в $3H_2O$ их тоже 3. Суммарно $3+3=6$. Количество атомов всех элементов сбалансировано.

Ответ: $2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 3H_2O$

в) Взаимодействие алюминия с соляной кислотой: $Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2$

Решение
Данная реакция является реакцией замещения.
1. В правой части 3 атома хлора и 2 атома водорода. В левой — по одному атому. Наименьшее общее кратное для коэффициентов перед $HCl$, $AlCl_3$ и $H_2$ равно 6. Поставим коэффициент 6 перед $HCl$:
$Al + 6HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2$
2. Чтобы уравнять 6 атомов хлора в правой части, поставим коэффициент 2 перед $AlCl_3$ (так как $2 \times 3 = 6$):
$Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + H_2$
3. Чтобы уравнять 6 атомов водорода в правой части, поставим коэффициент 3 перед $H_2$ (так как $3 \times 2 = 6$):
$Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$
4. Наконец, уравняем атомы алюминия. В правой части их 2, значит, ставим коэффициент 2 перед $Al$ в левой части:
$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$
5. Проверка: слева 2 Al, 6 H, 6 Cl; справа 2 Al, 6 Cl, 6 H. Уравнение составлено верно.

Ответ: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

г) Реакция нейтрализации: $NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$

Решение
Данная реакция является реакцией обмена (нейтрализации).
1. Уравняем атомы натрия. В правой части 2 атома, в левой — 1. Поставим коэффициент 2 перед $NaOH$:
$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$
2. Кислотный остаток $SO_4$ не изменился, его количество в обеих частях одинаково.
3. Посчитаем атомы водорода в левой части: 2 атома в $2NaOH$ и 2 атома в $H_2SO_4$, итого 4. В правой части 2 атома. Поставим коэффициент 2 перед $H_2O$:
$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
4. Проверим количество атомов кислорода (не входящих в $SO_4$): в левой части в $2NaOH$ их 2, в правой части в $2H_2O$ их также 2. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

4. Расставьте коэффициенты в схемах химических реакций.

а) $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O$

б) $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

в) $KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$

г) $Al + O_2 \rightarrow Al_2O_3$

а) $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O$

Решение

В начальной схеме реакции в левой части находятся 2 атома водорода ($H$) и 2 атома кислорода ($O$), а в правой части — 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Количество атомов кислорода не сбалансировано. Чтобы уравнять количество атомов кислорода, необходимо поставить коэффициент 2 перед формулой воды ($H_2O$) в правой части уравнения:

$H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

После этого в правой части стало 4 атома водорода ($2 \times 2 = 4$) и 2 атома кислорода ($2 \times 1 = 2$). Теперь сбалансирован кислород, но нарушился баланс водорода. Чтобы это исправить, поставим коэффициент 2 перед молекулой водорода ($H_2$) в левой части:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Проведем итоговую проверку количества атомов: слева 4 атома $H$ и 2 атома $O$; справа 4 атома $H$ и 2 атома $O$. Атомы всех элементов сбалансированы.

Ответ: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

б) $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

Решение

Проанализируем количество атомов в исходной схеме. Слева: 1 атом углерода ($C$), 4 атома водорода ($H$) и 2 атома кислорода ($O$). Справа: 1 атом углерода ($C$), 2 атома водорода ($H$) и 3 атома кислорода ($O$). Начнём балансировку с водорода. Слева 4 атома $H$, справа 2. Поставим коэффициент 2 перед $H_2O$:

$CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Теперь пересчитаем атомы в правой части: 1 атом $C$, 4 атома $H$ ($2 \times 2 = 4$) и 4 атома $O$ (2 в $CO_2$ и $2 \times 1 = 2$ в $2H_2O$). Углерод и водород теперь сбалансированы. Осталось уравнять кислород. Справа 4 атома $O$, а слева только 2. Поставим коэффициент 2 перед $O_2$ в левой части:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Проверка: слева 1 атом $C$, 4 атома $H$, 4 атома $O$ ($2 \times 2=4$); справа 1 атом $C$, 4 атома $H$ ($2 \times 2=4$), 4 атома $O$ ($2 + 2 \times 1=4$). Уравнение сбалансировано.

Ответ: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

в) $KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$

Решение

Подсчитаем количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.В левой части: 1 атом калия ($K$), 1 атом кислорода ($O$), 2 атома водорода ($H$) и 1 атом хлора ($Cl$).В правой части: 1 атом калия ($K$), 1 атом хлора ($Cl$), 2 атома водорода ($H$) и 1 атом кислорода ($O$).Количество атомов каждого элемента в обеих частях уравнения одинаково. Следовательно, уравнение уже сбалансировано и не требует расстановки дополнительных коэффициентов (все коэффициенты равны 1).

Ответ: $KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$

г) $Al + O_2 \rightarrow Al_2O_3$

Решение

В левой части уравнения 1 атом алюминия ($Al$) и 2 атома кислорода ($O$). В правой части — 2 атома алюминия ($Al$) и 3 атома кислорода ($O$). Начнём с балансировки кислорода. Наименьшее общее кратное для чисел 2 и 3 равно 6. Чтобы получить по 6 атомов кислорода в каждой части, поставим коэффициент 3 перед $O_2$ слева и коэффициент 2 перед $Al_2O_3$ справа:

$Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

Теперь количество атомов кислорода сбалансировано ($3 \times 2 = 6$ слева и $2 \times 3 = 6$ справа). Теперь уравняем алюминий. В правой части стало 4 атома алюминия ($2 \times 2 = 4$), а в левой остался 1. Для баланса поставим коэффициент 4 перед $Al$ слева:

$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

Проверка: слева 4 атома $Al$, 6 атомов $O$; справа 4 атома $Al$, 6 атомов $O$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

5. Приведите пример химического явления из повседневной жизни, сопровождающегося изменением цвета.

Химическое явление (или химическая реакция) — это процесс, в результате которого из одних веществ образуются другие, обладающие новыми свойствами. Одним из наиболее заметных внешних признаков протекания химической реакции является изменение цвета. В повседневной жизни можно найти множество таких примеров.

Ржавление железа. Это один из самых распространенных примеров. Железные предметы, изначально имеющие серебристо-серый цвет, под воздействием кислорода и влаги постепенно покрываются рыхлым налетом красно-бурого цвета — ржавчиной. Происходит химическая реакция окисления железа, в результате которой образуется новое вещество — гидратированный оксид железа(III). Упрощенно этот процесс можно описать уравнением: $4Fe + 3O_2 + nH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 \cdot nH_2O$.

Изменение цвета листьев осенью. Летом листья деревьев имеют зеленый цвет благодаря высокому содержанию пигмента хлорофилла. Осенью, с уменьшением светового дня и понижением температуры, синтез хлорофилла в листьях прекращается, а уже имеющийся пигмент разрушается. В результате становятся видимыми другие пигменты, которые всегда присутствовали в листьях, но были замаскированы хлорофиллом: ксантофиллы (желтый) и каротиноиды (оранжевый). У некоторых деревьев, например, у клена, в клетках листьев начинают синтезироваться антоцианы, придающие им красные и багровые оттенки. Все эти процессы превращения и синтеза пигментов являются биохимическими реакциями.

Приготовление пищи. При термической обработке многих продуктов происходит изменение их цвета. Например, при выпечке хлеба или жарке мяса образуется аппетитная золотисто-коричневая корочка. Этот процесс является результатом сложной химической реакции Майяра между аминокислотами и сахарами, протекающей при нагревании. В ходе этой реакции образуются сотни новых химических соединений, которые и отвечают за изменение цвета, а также за вкус и аромат готового блюда. Другой пример — карамелизация, потемнение сахара при нагревании.

Потемнение разрезанного яблока. Если разрезать яблоко и оставить его на воздухе, место среза через некоторое время станет коричневым. Это происходит из-за реакции окисления содержащихся в яблоке полифенолов кислородом воздуха. Реакция катализируется (ускоряется) ферментом полифенолоксидазой. В результате образуются новые вещества — хиноны, которые затем полимеризуются, образуя темноокрашенные соединения (меланины).

Ответ: Примером химического явления из повседневной жизни, сопровождающегося изменением цвета, является ржавление железа (изменение цвета с серого на рыже-бурый), потемнение разрезанного яблока на воздухе, горение древесины (превращение в черный уголь) или изменение цвета листьев на деревьях осенью (с зеленого на желтый, красный, оранжевый).

6. Какие из перечисленных ниже явлений относятся к химическим:

а) горение свечи;

б) измельчение кофейных зёрен;

в) таяние снега;

г) отбеливание тканей;

д) отправка письма по электронной почте;

е) появление ржавчины на металлических изделиях;

ж) дыхание?

Химические явления — это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, новые вещества с иными свойствами и составом. В отличие от них, при физических явлениях меняется лишь агрегатное состояние вещества или его форма, но состав остаётся прежним. Проанализируем каждое из перечисленных явлений.

а) горение свечи
Процесс горения свечи — это химическая реакция. Парафин (из которого сделана свеча) взаимодействует с кислородом из воздуха, в результате чего образуются новые вещества — углекислый газ и вода, а также выделяются тепло и свет. Поскольку исходные вещества превращаются в новые, это химическое явление.
Ответ: химическое явление.

б) измельчение кофейных зёрен
При измельчении кофейных зёрен меняется только их размер и форма. Химический состав вещества (кофе) при этом не изменяется. Образования новых веществ не происходит. Следовательно, это физическое явление.
Ответ: физическое явление.

в) таяние снега
Таяние снега — это переход вещества (воды) из твёрдого агрегатного состояния в жидкое. Химическая формула и снега, и воды одинакова — $H_2O$. Происходит изменение физического состояния, но не химического состава. Это физическое явление.
Ответ: физическое явление.

г) отбеливание тканей
Отбеливание основано на химических реакциях. Специальные вещества (отбеливатели) вступают в реакцию с молекулами красителей, разрушая их структуру или превращая в бесцветные соединения. Так как состав красящих веществ изменяется, это химическое явление.
Ответ: химическое явление.

д) отправка письма по электронной почте
Этот процесс представляет собой передачу информации в цифровом виде. Он не связан с превращением веществ или изменением их физических свойств. Это технологический процесс, который не относится ни к химическим, ни к физическим явлениям.
Ответ: не является химическим явлением.

е) появление ржавчины на металлических изделиях
Ржавление — это химический процесс коррозии, при котором железо реагирует с кислородом воздуха в присутствии влаги. В результате этой реакции образуется новое вещество — гидратированный оксид железа(III) (ржавчина), которое по своим свойствам (цвет, прочность) отличается от исходного железа. Это химическое явление.
Ответ: химическое явление.

ж) дыхание
Дыхание — это сложный биохимический процесс. Он включает в себя клеточное дыхание, в ходе которого органические вещества (например, глюкоза) в клетках организма окисляются кислородом. В результате образуются новые вещества — углекислый газ и вода, и выделяется энергия. Поскольку происходит превращение веществ, дыхание является химическим явлением.
Ответ: химическое явление.

Таким образом, к химическим явлениям из перечисленного списка относятся: горение свечи (а), отбеливание тканей (г), появление ржавчины на металлических изделиях (е) и дыхание (ж).

7. Составьте уравнения реакций, протекающих в опытах 2–5 из раздела «Занимательные опыты».

Поскольку содержание опытов не предоставлено, в решении приведены уравнения для наиболее распространенных демонстраций, известных под соответствующими номерами в разделах «Занимательные опыты» школьных учебников по химии.

Решение

Опыт 2

Данный опыт, как правило, представляет собой «Химический вулкан» — разложение дихромата аммония. При небольшом нагревании начинается бурная экзотермическая реакция, внешне напоминающая извержение вулкана. В результате образуется рыхлый порошок оксида хрома(III) зеленого цвета, и выделяются азот и водяной пар.

Уравнение реакции:

$(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{t} Cr_2O_3 + N_2\uparrow + 4H_2O\uparrow$

Ответ: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{t} Cr_2O_3 + N_2\uparrow + 4H_2O\uparrow$

Опыт 3

Этот опыт известен как «Фараонова змея». В безопасном школьном варианте используется смесь сахарозы и пищевой соды (гидрокарбоната натрия), которую смачивают спиртом и поджигают. Горение спирта инициирует две основные реакции: разложение соды с выделением углекислого газа и разложение сахарозы с образованием угля. Газы вспучивают образующийся уголь, формируя пористую, растущую «змею».

Уравнения реакций:

1. Разложение гидрокарбоната натрия:

$2NaHCO_3 \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + H_2O\uparrow + CO_2\uparrow$

2. Термическое разложение (обугливание) сахарозы:

$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{t} 12C + 11H_2O\uparrow$

Ответ: $2NaHCO_3 \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + H_2O\uparrow + CO_2\uparrow$; $C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{t} 12C + 11H_2O\uparrow$

Опыт 4

Это опыт «Несгораемый платок». Платок, смоченный водой и затем спиртом, поджигают. Происходит горение спирта, однако платок не сгорает, так как теплота реакции расходуется на испарение воды, обладающей высокой теплоемкостью. Таким образом, температура ткани не достигает температуры воспламенения.

Уравнение реакции горения этилового спирта:

$C_2H_5OH + 3O_2 \xrightarrow{t} 2CO_2\uparrow + 3H_2O\uparrow$

Ответ: $C_2H_5OH + 3O_2 \xrightarrow{t} 2CO_2\uparrow + 3H_2O\uparrow$

Опыт 5

Обычно это опыт по получению искусственного «малахита». К раствору сульфата меди(II) приливают раствор карбоната натрия. В результате реакции обмена образуется осадок основного карбоната меди(II) зеленовато-голубого цвета, состав которого близок к природному минералу малахиту.

Уравнение реакции:

$2CuSO_4 + 2Na_2CO_3 + H_2O \rightarrow (CuOH)_2CO_3\downarrow + 2Na_2SO_4 + CO_2\uparrow$

Ответ: $2CuSO_4 + 2Na_2CO_3 + H_2O \rightarrow (CuOH)_2CO_3\downarrow + 2Na_2SO_4 + CO_2\uparrow$