Номер 1, страница 43 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 10. Химические уравнения. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 1, страница 43.

1. Составьте уравнения химических реакций на основе схем этих реакций.

а) $Al + O_2 \to Al_2O_3$

б) $SO_2 + O_2 \to SO_3$

в) $NO_2 + O_2 + H_2O \to HNO_3$

г) $Cu(NO_3)_2 \to CuO + NO_2 + O_2$

д) $Al(OH)_3 + H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + H_2O$

е) $H_3PO_4 + Ca(OH)_2 \to Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$

ж) $Fe(OH)_3 \to Fe_2O_3 + H_2O$

Решение

а) Исходная схема реакции: $Al + O_2 \rightarrow Al_2O_3$. Чтобы уравнять химическую реакцию, нужно добиться, чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения было одинаковым.
1. Сначала уравняем атомы алюминия ($Al$). В продуктах (справа) 2 атома $Al$, а в реагентах (слева) - 1. Поставим коэффициент 2 перед $Al$ слева: $2Al + O_2 \rightarrow Al_2O_3$.
2. Теперь уравняем атомы кислорода ($O$). Слева 2 атома $O$, справа - 3. Наименьшее общее кратное для 2 и 3 это 6. Чтобы получить 6 атомов кислорода с обеих сторон, ставим коэффициент 3 перед $O_2$ и 2 перед $Al_2O_3$: $2Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$.
3. После этого количество атомов алюминия справа изменилось: $2 \times 2 = 4$. Чтобы уравнять, изменим коэффициент перед $Al$ слева на 4.
Итоговое сбалансированное уравнение: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$.
Проверка: слева 4 атома $Al$ и $3 \times 2 = 6$ атомов $O$; справа $2 \times 2 = 4$ атома $Al$ и $2 \times 3 = 6$ атомов $O$. Количества атомов равны.

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

б) Исходная схема реакции: $SO_2 + O_2 \rightarrow SO_3$.
1. Атомы серы ($S$) уже сбалансированы (по 1 атому с каждой стороны).
2. Уравняем атомы кислорода ($O$). Слева $2+2=4$ атома, справа - 3. Чтобы получить четное число атомов кислорода справа, поставим коэффициент 2 перед $SO_3$: $SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$.
3. Теперь справа 2 атома серы. Чтобы уравнять, поставим коэффициент 2 перед $SO_2$ слева: $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$.
Проверка: слева 2 атома $S$ и $2 \times 2 + 2 = 6$ атомов $O$; справа 2 атома $S$ и $2 \times 3 = 6$ атомов $O$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

в) Исходная схема реакции: $NO_2 + O_2 + H_2O \rightarrow HNO_3$.
1. Уравняем атомы водорода ($H$). Слева 2 атома $H$, справа - 1. Поставим коэффициент 2 перед $HNO_3$: $NO_2 + O_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$.
2. Теперь справа 2 атома азота ($N$), а слева 1. Поставим коэффициент 2 перед $NO_2$: $2NO_2 + O_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$.
3. Проверим кислород ($O$). Слева: $2 \times 2 + 2 + 1 = 7$ атомов. Справа: $2 \times 3 = 6$ атомов. Баланс не сошелся. Попробуем удвоить все коэффициенты, кроме $O_2$ и $H_2O$, и пересчитать. Поставим 4 перед $HNO_3$.
4. Уравняем азот ($N$) и водород ($H$). Чтобы получить 4 атома $N$ и 4 атома $H$ справа, нам нужно 4 молекулы $NO_2$ и 2 молекулы $H_2O$ слева: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$.
5. Проверим кислород ($O$). Слева: $4 \times 2 + 2 + 2 \times 1 = 8 + 2 + 2 = 12$ атомов. Справа: $4 \times 3 = 12$ атомов. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

г) Исходная схема реакции: $Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuO + NO_2 + O_2$.
1. В левой части 2 атома азота ($N$), в правой - 1. Поставим коэффициент 2 перед $NO_2$: $Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuO + 2NO_2 + O_2$.
2. Проверим кислород ($O$). Слева: $3 \times 2 = 6$ атомов. Справа: $1 + 2 \times 2 + 2 = 7$ атомов. Не сбалансировано.
3. Попробуем поставить коэффициент 2 перед исходным веществом $Cu(NO_3)_2$. Теперь слева 2 атома меди ($Cu$), $2 \times 2 = 4$ атома азота ($N$) и $2 \times 3 \times 2 = 12$ атомов кислорода ($O$).
4. Уравняем медь и азот в правой части, поставив 2 перед $CuO$ и 4 перед $NO_2$: $2Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2CuO + 4NO_2 + O_2$.
5. Проверим кислород ($O$) справа: $2 \times 1$ (в $CuO$) $+ 4 \times 2$ (в $NO_2$) $+ 2$ (в $O_2$) $= 2 + 8 + 2 = 12$ атомов. Слева также 12. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2CuO + 4NO_2 + O_2$

д) Исходная схема реакции: $Al(OH)_3 + H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + H_2O$.
1. Уравняем атомы алюминия ($Al$). Справа 2 атома, значит, ставим 2 перед $Al(OH)_3$ слева: $2Al(OH)_3 + H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + H_2O$.
2. Уравняем сульфат-ионы ($SO_4$). Справа 3 группы $SO_4$, значит, ставим 3 перед $H_2SO_4$ слева: $2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + H_2O$.
3. Посчитаем атомы водорода ($H$) слева: в $2Al(OH)_3$ их $2 \times 3 = 6$, в $3H_2SO_4$ их $3 \times 2 = 6$. Всего $6+6=12$. Чтобы получить 12 атомов водорода справа, ставим 6 перед $H_2O$.
Проверка кислорода ($O$), не входящего в $SO_4$: слева $2 \times 3 = 6$; справа $6 \times 1 = 6$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

е) Исходная схема реакции: $H_3PO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$.
1. Уравняем атомы кальция ($Ca$). Справа 3 атома, ставим 3 перед $Ca(OH)_2$ слева: $H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$.
2. Уравняем фосфат-ионы ($PO_4$). Справа 2 группы $PO_4$, ставим 2 перед $H_3PO_4$ слева: $2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$.
3. Посчитаем атомы водорода ($H$) слева: в $2H_3PO_4$ их $2 \times 3 = 6$, в $3Ca(OH)_2$ их $3 \times 2 = 6$. Всего $6+6=12$. Чтобы получить 12 атомов водорода справа, ставим 6 перед $H_2O$.
Проверка кислорода ($O$), не входящего в $PO_4$: слева в $3Ca(OH)_2$ их $3 \times 2 = 6$; справа в $6H_2O$ их $6 \times 1 = 6$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O$

ж) Исходная схема реакции: $Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$.
1. Уравняем атомы железа ($Fe$). Справа 2 атома, ставим 2 перед $Fe(OH)_3$ слева: $2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$.
2. Теперь слева $2 \times 3 = 6$ атомов водорода ($H$) и $2 \times 3 = 6$ атомов кислорода ($O$).
3. Чтобы уравнять водород, ставим 3 перед $H_2O$ справа. Теперь справа $3 \times 2 = 6$ атомов $H$.
4. Проверим кислород справа: в $Fe_2O_3$ 3 атома и в $3H_2O$ еще 3. Всего $3+3=6$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O$