Номер 4, страница 270 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

а) хлорида бария ($BaCl_2$)

Хлорид бария – это соль, состоящая из катионов бария ($Ba^{2+}$) и хлорид-анионов ($Cl^{-}$). Для подтверждения качественного состава необходимо провести реакции на каждый из этих ионов, используя данные из таблицы 12.

1. Качественная реакция на катион бария ($Ba^{2+}$)

Согласно таблице, для определения иона $Ba^{2+}$ используется реактив, содержащий сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$), например, раствор серной кислоты ($H_2SO_4$) или сульфата натрия ($Na_2SO_4$). В результате реакции выпадает белый осадок сульфата бария ($BaSO_4$), нерастворимый в кислотах.

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$

Уравнение реакции в ионном виде:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

2. Качественная реакция на хлорид-анион ($Cl^{-}$)

Согласно таблице, для определения иона $Cl^{-}$ используется реактив, содержащий ионы серебра ($Ag^+$), как правило, раствор нитрата серебра ($AgNO_3$). В результате реакции образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$BaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ba(NO_3)_2$

Уравнение реакции в ионном виде:

$Cl^{-} + Ag^{+} \rightarrow AgCl \downarrow$

Ответ: Качественные реакции на хлорид бария ($BaCl_2$): для обнаружения иона $Ba^{2+}$ используется реакция с сульфат-ионами ($SO_4^{2-}$) с образованием белого осадка $BaSO_4$; для обнаружения иона $Cl^{-}$ используется реакция с ионами серебра ($Ag^+$) с образованием белого творожистого осадка $AgCl$.

б) сульфата магния ($MgSO_4$)

Сульфат магния – это соль, состоящая из катионов магния ($Mg^{2+}$) и сульфат-анионов ($SO_4^{2-}$). Для подтверждения качественного состава необходимо провести реакции на каждый из этих ионов.

1. Качественная реакция на катион магния ($Mg^{2+}$)

В представленной таблице 12 отсутствует качественная реакция на ион магния. Однако стандартной реакцией является взаимодействие с раствором щелочи (например, $NaOH$). При этом образуется белый осадок гидроксида магния ($Mg(OH)_2$), который не растворяется в избытке щелочи.

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Уравнение реакции в ионном виде:

$Mg^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow$

2. Качественная реакция на сульфат-анион ($SO_4^{2-}$)

Согласно таблице, для определения иона $SO_4^{2-}$ используется реактив, содержащий ионы бария ($Ba^{2+}$), например, раствор хлорида бария ($BaCl_2$). В результате реакции выпадает белый осадок сульфата бария ($BaSO_4$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$MgSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + MgCl_2$

Уравнение реакции в ионном виде:

$SO_4^{2-} + Ba^{2+} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Ответ: Качественные реакции на сульфат магния ($MgSO_4$): для обнаружения иона $Mg^{2+}$ используется реакция с гидроксид-ионами ($OH^-$) с образованием белого осадка $Mg(OH)_2$; для обнаружения иона $SO_4^{2-}$ используется реакция с ионами бария ($Ba^{2+}$) с образованием белого осадка $BaSO_4$.

в) карбоната аммония ($(NH_4)_2CO_3$)

Карбонат аммония – это соль, состоящая из катионов аммония ($NH_4^+$) и карбонат-анионов ($CO_3^{2-}$). Для подтверждения качественного состава необходимо провести реакции на каждый из этих ионов.

1. Качественная реакция на катион аммония ($NH_4^+$)

Согласно таблице, для определения иона $NH_4^+$ используется реактив, содержащий гидроксид-ионы ($OH^-$), то есть раствор щелочи (например, $NaOH$). При нагревании смеси выделяется газ аммиак ($NH_3$) с характерным резким запахом. Выделение аммиака можно также подтвердить с помощью влажной индикаторной бумаги (красная лакмусовая бумага синеет).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$(NH_4)_2CO_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$

Уравнение реакции в ионном виде:

$NH_4^{+} + OH^{-} \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + H_2O$

2. Качественная реакция на карбонат-анион ($CO_3^{2-}$)

Согласно таблице, для определения иона $CO_3^{2-}$ используется реактив, содержащий ионы водорода ($H^+$), то есть сильная кислота (например, $HCl$). В результате реакции выделяется углекислый газ ($CO_2$) — газ без цвета и запаха, который вызывает помутнение известковой воды (раствора $Ca(OH)_2$) из-за образования нерастворимого карбоната кальция ($CaCO_3$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$(NH_4)_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NH_4Cl + H_2O + CO_2 \uparrow$

Уравнение реакции в ионном виде:

$CO_3^{2-} + 2H^{+} \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Качественные реакции на карбонат аммония ($(NH_4)_2CO_3$): для обнаружения иона $NH_4^{+}$ используется реакция с гидроксид-ионами ($OH^-$) при нагревании, что приводит к выделению аммиака ($NH_3$) с резким запахом; для обнаружения иона $CO_3^{2-}$ используется реакция с ионами водорода ($H^+$), что приводит к выделению углекислого газа ($CO_2$), который вызывает помутнение известковой воды.