Номер 6, страница 53 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 10. Химические уравнения. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 6, страница 53.

6. Устройте соревнование в классе. Участники должны как можно быстрее расставить коэффициенты в схеме реакции

$\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{Al}(\text{OH})_3 \downarrow$

и перечислить информацию, которую несёт данное химическое уравнение. Выберите жюри, которое оценит соревнование.

Расстановка коэффициентов в схеме реакции

Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции, необходимо уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения, следуя закону сохранения массы. Исходная схема: $Al_{2}(SO_{4})_{3} + NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{4} + Al(OH)_{3}\downarrow$.

1. Начнем с уравнивания атомов алюминия (Al). Слева в молекуле $Al_{2}(SO_{4})_{3}$ их 2, а справа в $Al(OH)_3$ – 1. Чтобы уравнять, ставим коэффициент 2 перед гидроксидом алюминия:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{4} + 2Al(OH)_{3}\downarrow$

2. Теперь уравняем кислотные остатки – сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$). Слева их 3, справа – 1. Для равенства ставим коэффициент 3 перед сульфатом натрия $Na_{2}SO_{4}$:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + NaOH \rightarrow 3Na_{2}SO_{4} + 2Al(OH)_{3}\downarrow$

3. Далее уравняем атомы натрия (Na). Справа их стало $3 \cdot 2 = 6$, а слева – 1. Ставим коэффициент 6 перед гидроксидом натрия $NaOH$:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6NaOH \rightarrow 3Na_{2}SO_{4} + 2Al(OH)_{3}\downarrow$

4. В последнюю очередь проведем проверку по атомам водорода (H) и кислорода (O), не входящих в сульфат-ион.
Слева: в $6NaOH$ находится 6 атомов H и 6 атомов O.
Справа: в $2Al(OH)_3$ находится $2 \cdot 3 = 6$ атомов H и $2 \cdot 3 = 6$ атомов O.
Количество всех атомов слева и справа одинаково, следовательно, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: Итоговое уравнение реакции: $Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6NaOH \rightarrow 3Na_{2}SO_{4} + 2Al(OH)_{3}\downarrow$.

Информация, которую несёт данное химическое уравнение

Химическое уравнение $Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6NaOH \rightarrow 3Na_{2}SO_{4} + 2Al(OH)_{3}\downarrow$ предоставляет следующую качественную и количественную информацию:

Качественная информация:

1. Состав участников реакции: оно показывает, какие вещества вступают в реакцию (реагенты) и какие образуются в результате (продукты).
- Реагенты: сульфат алюминия $Al_{2}(SO_{4})_{3}$ и гидроксид натрия $NaOH$.
- Продукты: сульфат натрия $Na_{2}SO_{4}$ и гидроксид алюминия $Al(OH)_{3}$.

2. Тип химической реакции: это реакция ионного обмена (двойного замещения) между солью и щелочью.

3. Физическое состояние веществ и условия протекания: знак $\downarrow$ указывает на то, что гидроксид алюминия $Al(OH)_{3}$ является нерастворимым веществом и выпадает в осадок. Реакция протекает в водном растворе.

Количественная информация:

1. Мольные соотношения: коэффициенты перед формулами веществ показывают их количественные (мольные) соотношения. 1 моль сульфата алюминия реагирует с 6 молями гидроксида натрия, в результате чего образуется 3 моля сульфата натрия и 2 моля гидроксида алюминия.
$ν(Al_{2}(SO_{4})_{3}) : ν(NaOH) : ν(Na_{2}SO_{4}) : ν(Al(OH)_{3}) = 1 : 6 : 3 : 2$.

2. Массовые соотношения: на основе уравнения и молярных масс веществ можно рассчитать их массовые соотношения, которые подчиняются закону сохранения массы (масса реагентов равна массе продуктов).
$m(1 \cdot Al_{2}(SO_{4})_{3}) + m(6 \cdot NaOH) = m(3 \cdot Na_{2}SO_{4}) + m(2 \cdot Al(OH)_{3})$
$342 \text{ г} + 6 \cdot 40 \text{ г} = 3 \cdot 142 \text{ г} + 2 \cdot 78 \text{ г}$
$342 \text{ г} + 240 \text{ г} = 426 \text{ г} + 156 \text{ г}$
$582 \text{ г} = 582 \text{ г}$

Ответ: Уравнение реакции информирует о качественном составе реагентов и продуктов, типе реакции, физическом состоянии продуктов (образование осадка), а также о количественных (мольных и массовых) соотношениях между всеми участниками реакции, подтверждая закон сохранения массы.