Номер 9, страница 53 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 10. Химические уравнения. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 9, страница 53.

9. Как соотносятся коэффициенты перед формулами продуктов реакции между растворами сульфата железа(III) и едкого натра?

Для того чтобы определить соотношение коэффициентов перед формулами продуктов, необходимо составить уравнение химической реакции и уравнять его.

Решение

1. Определим формулы исходных веществ (реагентов). Сульфат железа(III) — это соль, состоящая из иона железа с зарядом +3 ($Fe^{3+}$) и сульфат-аниона с зарядом -2 ($SO_4^{2-}$). Для электронейтральности молекулы необходимо взять 2 иона железа и 3 сульфат-иона. Формула вещества — $Fe_2(SO_4)_3$. Едкий натр — это тривиальное название гидроксида натрия, щелочи с формулой $NaOH$.

2. Определим продукты реакции. Реакция между солью и щелочью в растворе является реакцией ионного обмена. В результате катионы и анионы реагентов меняются местами. Образуются новая соль и новое основание. Продуктами будут:

• Гидроксид железа(III) — нерастворимое в воде основание, состоящее из иона $Fe^{3+}$ и гидроксид-ионов $OH^{-}$. Формула — $Fe(OH)_3$.
• Сульфат натрия — растворимая в воде соль, состоящая из иона натрия $Na^{+}$ и сульфат-иона $SO_4^{2-}$. Формула — $Na_2SO_4$.

3. Составим и уравняем химическое уравнение. Сначала запишем схему реакции:
$Fe_2(SO_4)_3 + NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + Na_2SO_4$

Теперь расставим стехиометрические коэффициенты, чтобы количество атомов каждого элемента было одинаковым в левой и правой частях уравнения.

• В левой части 2 атома железа (Fe), значит, перед формулой $Fe(OH)_3$ в правой части ставим коэффициент 2.
  $Fe_2(SO_4)_3 + NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + Na_2SO_4$
• В левой части 3 сульфатные группы ($SO_4$), значит, перед формулой $Na_2SO_4$ в правой части ставим коэффициент 3.
  $Fe_2(SO_4)_3 + NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$
• Теперь в правой части стало $3 \times 2 = 6$ атомов натрия (Na). Для равновесия ставим коэффициент 6 перед $NaOH$ в левой части.
  $Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$
• Проверим количество гидроксильных групп ($OH$). Слева их 6 (в $6NaOH$), справа их тоже $2 \times 3 = 6$ (в $2Fe(OH)_3$). Баланс достигнут.

Итоговое уравнение реакции:
$Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

4. Найдем соотношение коэффициентов перед продуктами реакции. Продукты реакции — это гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$) и сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Коэффициент перед $Fe(OH)_3$ равен 2. Коэффициент перед $Na_2SO_4$ равен 3. Соотношение коэффициентов составляет 2:3.

Ответ: коэффициенты перед формулами продуктов реакции, гидроксида железа(III) и сульфата натрия, соотносятся как 2:3.