Номер 4, страница 110 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

4. Расставьте коэффициенты в схемах реакций и назовите все вещества.

а) $Zn + HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$

б) $Na + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + H_2$

в) $Fe_2O_3 + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + H_2O$

г) $CaO + HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

а) Исходная схема реакции: $Zn + HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.
Для уравнивания (балансировки) реакции необходимо, чтобы количество атомов каждого элемента в левой (реагенты) и правой (продукты) частях уравнения было одинаковым.
1. Считаем атомы:

• Слева: 1 атом цинка ($Zn$), 1 атом водорода ($H$), 1 атом хлора ($Cl$).
• Справа: 1 атом цинка ($Zn$), 2 атома хлора ($Cl$), 2 атома водорода ($H$).

2. Атомы цинка сбалансированы. Количество атомов водорода и хлора в правой части в два раза больше. Чтобы это исправить, ставим коэффициент 2 перед молекулой соляной кислоты ($HCl$) в левой части.
Итоговое уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.
3. Проверяем:

• Слева: 1 $Zn$, 2 $H$, 2 $Cl$.
• Справа: 1 $Zn$, 2 $H$, 2 $Cl$.

Количества атомов равны, уравнение сбалансировано.
Названия веществ:
$Zn$ – цинк (простое вещество, металл);
$HCl$ – хлороводородная (соляная) кислота;
$ZnCl_2$ – хлорид цинка (соль);
$H_2$ – водород (простое вещество, газ).
Ответ: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.

б) Исходная схема реакции: $Na + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + H_2$.
1. Считаем атомы:

• Слева: 1 $Na$, 3 $H$, 1 $P$, 4 $O$.
• Справа: 3 $Na$, 2 $H$, 1 $P$, 4 $O$.

2. Начнем с балансировки атомов натрия ($Na$). Справа их 3, слева 1. Ставим коэффициент 3 перед $Na$: $3Na + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + H_2$.
3. Теперь водород ($H$): слева 3 атома, справа 2. Наименьшее общее кратное для 3 и 2 равно 6. Чтобы получить 6 атомов водорода слева, ставим коэффициент 2 перед $H_3PO_4$. Чтобы получить 6 атомов водорода справа, ставим 3 перед $H_2$: $3Na + 2H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2$.
4. Этот шаг нарушил баланс фосфат-ионов ($PO_4$) и натрия ($Na$). Слева теперь 2 группы $PO_4$, значит, справа перед $Na_3PO_4$ нужно поставить коэффициент 2: $3Na + 2H_3PO_4 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2$.
5. Наконец, пересчитываем натрий. Справа теперь $2 \times 3 = 6$ атомов $Na$. Значит, коэффициент перед $Na$ слева должен быть 6.
Итоговое уравнение реакции: $6Na + 2H_3PO_4 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2$.
6. Проверяем:

• Слева: 6 $Na$, $2 \times 3 = 6$ $H$, 2 $P$, $2 \times 4 = 8$ $O$.
• Справа: $2 \times 3 = 6$ $Na$, $2 \times 1 = 2$ $P$, $2 \times 4 = 8$ $O$, $3 \times 2 = 6$ $H$.

Уравнение сбалансировано.
Названия веществ:
$Na$ – натрий (простое вещество, щелочной металл);
$H_3PO_4$ – ортофосфорная (или фосфорная) кислота;
$Na_3PO_4$ – фосфат натрия (средняя соль);
$H_2$ – водород (простое вещество, газ).
Ответ: $6Na + 2H_3PO_4 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2$.

в) Исходная схема реакции: $Fe_2O_3 + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + H_2O$.
1. Атомы железа ($Fe$) уже сбалансированы (по 2 в каждой части).
2. В правой части 3 сульфат-иона ($SO_4$), а в левой только один. Поставим коэффициент 3 перед серной кислотой ($H_2SO_4$): $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + H_2O$.
3. Теперь в левой части стало $3 \times 2 = 6$ атомов водорода ($H$). Чтобы сбалансировать их, поставим коэффициент 3 перед водой ($H_2O$) в правой части: $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$.
4. Проверим баланс по кислороду ($O$), не входящему в сульфат-ион: слева 3 атома в $Fe_2O_3$, справа $3 \times 1 = 3$ атома в $3H_2O$. Уравнение сбалансировано.
Итоговое уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$.
Названия веществ:
$Fe_2O_3$ – оксид железа(III) (основный оксид);
$H_2SO_4$ – серная кислота;
$Fe_2(SO_4)_3$ – сульфат железа(III) (соль);
$H_2O$ – вода (оксид водорода).
Ответ: $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$.

г) Исходная схема реакции: $CaO + HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$.
1. Считаем атомы:

• Слева: 1 $Ca$, 1 $O$, 1 $H$, 1 $Cl$.
• Справа: 1 $Ca$, 2 $Cl$, 2 $H$, 1 $O$.

2. Атомы кальция ($Ca$) и кислорода ($O$) сбалансированы. В правой части 2 атома хлора ($Cl$) и 2 атома водорода ($H$). Чтобы уравнять их, поставим коэффициент 2 перед $HCl$ в левой части.
Итоговое уравнение реакции: $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$.
3. Проверяем:

• Слева: 1 $Ca$, 1 $O$, 2 $H$, 2 $Cl$.
• Справа: 1 $Ca$, 1 $O$, 2 $H$, 2 $Cl$.

Уравнение сбалансировано.
Названия веществ:
$CaO$ – оксид кальция (основный оксид);
$HCl$ – хлороводородная (соляная) кислота;
$CaCl_2$ – хлорид кальция (соль);
$H_2O$ – вода (оксид водорода).
Ответ: $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$.