Номер 2, страница 173 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

2. С какими веществами реагирует хлорид кальция, если получается:

а) сульфат кальция;

б) карбонат кальция;

в) фосфат кальция;

г) гидроксид кальция;

д) хлороводород?

Напишите уравнения реакций и поясните, почему они идут до конца.

Хлорид кальция ($CaCl_2$) — это соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и сильной кислотой (HCl). Реакции ионного обмена с его участием протекают до конца в тех случаях, когда в результате образуется осадок, газ или слабодиссоциирующее вещество (например, вода).

а) сульфат кальция;

Для получения сульфата кальция ($CaSO_4$) хлорид кальция должен прореагировать с веществом, содержащим сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$). Таким веществом может быть серная кислота ($H_2SO_4$) или ее растворимая соль, например, сульфат натрия ($Na_2SO_4$).

Уравнение реакции:

$CaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow CaSO_4\downarrow + 2NaCl$

Реакция идет до конца, так как в результате образуется малорастворимое вещество — сульфат кальция ($CaSO_4$), которое выпадает в осадок. Удаление ионов $Ca^{2+}$ и $SO_4^{2-}$ из раствора в виде осадка смещает равновесие реакции вправо.

Ответ: с растворимыми сульфатами, например, сульфатом натрия ($Na_2SO_4$), или с серной кислотой ($H_2SO_4$).

б) карбонат кальция;

Для получения карбоната кальция ($CaCO_3$) хлорид кальция вводят в реакцию с растворимым карбонатом, например, карбонатом натрия ($Na_2CO_3$) или карбонатом калия ($K_2CO_3$).

Уравнение реакции:

$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl$

Реакция необратима, так как образуется нерастворимый в воде карбонат кальция ($CaCO_3$), который выпадает в виде белого осадка. Это смещает равновесие в сторону продуктов.

Ответ: с растворимыми карбонатами, например, карбонатом натрия ($Na_2CO_3$).

в) фосфат кальция;

Чтобы получить фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$), необходимо провести реакцию между хлоридом кальция и растворимой солью ортофосфорной кислоты, например, фосфатом натрия ($Na_3PO_4$).

Уравнение реакции:

$3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl$

Реакция идет до конца из-за образования нерастворимого осадка фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

Ответ: с растворимыми фосфатами, например, фосфатом натрия ($Na_3PO_4$).

г) гидроксид кальция;

Для получения гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) хлорид кальция должен прореагировать с сильным растворимым основанием (щелочью), например, с гидроксидом натрия ($NaOH$) или гидроксидом калия ($KOH$).

Уравнение реакции:

$CaCl_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

Реакция идет до конца, потому что гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) является малорастворимым веществом и при достаточной концентрации исходных веществ выпадает в осадок.

Ответ: со щелочами, например, с гидроксидом натрия ($NaOH$).

д) хлороводород?

Чтобы получить хлороводород ($HCl$) из хлорида кальция, необходимо подействовать на его твердую соль сильной, менее летучей кислотой, например, концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$), при нагревании.

Уравнение реакции:

$CaCl_2(тв.) + H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CaSO_4 + 2HCl\uparrow$

Реакция идет до конца, так как один из продуктов — хлороводород ($HCl$) — является газом и улетучивается из сферы реакции, что смещает равновесие вправо. Образование малорастворимого сульфата кальция также способствует протеканию реакции.

Ответ: с концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$) при нагревании.