Номер B, страница 26 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Пользуясь таблицей растворимости определите анионы: $S^{2-}$, $SO_4^{2-}$, $Cl^{-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$, $Br^{-}$, $I^{-}$ и катионы: $Ba^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ag^{+}$, с которыми образуются осадки.

2. Письменно охарактеризуйте свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации.

1. Пользуясь таблицей растворимости, определим, какие комбинации данных катионов и анионов образуют нерастворимые или малорастворимые соединения (осадки).

• Катион бария $Ba^{2+}$ образует осадки с анионами:

сульфат-ионом: $BaSO_4$

фосфат-ионом: $Ba_3(PO_4)_2$

карбонат-ионом: $BaCO_3$

• Катион свинца(II) $Pb^{2+}$ образует осадки с анионами:

сульфид-ионом: $PbS$

сульфат-ионом: $PbSO_4$

хлорид-ионом: $PbCl_2$ (малорастворим)

фосфат-ионом: $Pb_3(PO_4)_2$

карбонат-ионом: $PbCO_3$

бромид-ионом: $PbBr_2$ (малорастворим)

иодид-ионом: $PbI_2$

• Катион кальция $Ca^{2+}$ образует осадки с анионами:

сульфат-ионом: $CaSO_4$ (малорастворим)

фосфат-ионом: $Ca_3(PO_4)_2$

карбонат-ионом: $CaCO_3$

• Катион меди(II) $Cu^{2+}$ образует осадки с анионами:

сульфид-ионом: $CuS$

фосфат-ионом: $Cu_3(PO_4)_2$

карбонат-ионом: $CuCO_3$

С иодид-ионами $I^{-}$ катион $Cu^{2+}$ вступает в окислительно-восстановительную реакцию с образованием осадка иодида меди(I): $2Cu^{2+} + 4I^{-} \rightarrow 2CuI \downarrow + I_2$.

• Катион серебра(I) $Ag^{+}$ образует осадки со всеми данными анионами, кроме нитрат-иона (которого нет в списке):

сульфид-ионом: $Ag_2S$

сульфат-ионом: $Ag_2SO_4$ (малорастворим)

хлорид-ионом: $AgCl$

фосфат-ионом: $Ag_3PO_4$

карбонат-ионом: $Ag_2CO_3$

бромид-ионом: $AgBr$

иодид-ионом: $AgI$

Ответ: Осадки образуются при взаимодействии следующих пар ионов: $Ba^{2+}$ с $SO_4^{2-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$; $Pb^{2+}$ с $S^{2-}$, $SO_4^{2-}$, $Cl^{-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$, $Br^{-}$, $I^{-}$; $Ca^{2+}$ с $SO_4^{2-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$; $Cu^{2+}$ с $S^{2-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$, $I^{-}$; $Ag^{+}$ с $S^{2-}$, $SO_4^{2-}$, $Cl^{-}$, $PO_4^{3-}$, $CO_3^{2-}$, $Br^{-}$, $I^{-}$. Образующиеся осадки: $BaSO_4$, $Ba_3(PO_4)_2$, $BaCO_3$; $PbS$, $PbSO_4$, $PbCl_2$, $Pb_3(PO_4)_2$, $PbCO_3$, $PbBr_2$, $PbI_2$; $CaSO_4$, $Ca_3(PO_4)_2$, $CaCO_3$; $CuS$, $Cu_3(PO_4)_2$, $CuCO_3$, $CuI$; $Ag_2S$, $Ag_2SO_4$, $AgCl$, $Ag_3PO_4$, $Ag_2CO_3$, $AgBr$, $AgI$.

2. Характеристика свойств кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации (ТЭД).

Кислоты

С точки зрения ТЭД, кислоты – это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе в качестве катионов образуют только ионы водорода $H^{+}$.

Пример диссоциации сильной кислоты: $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$.

Пример диссоциации слабой многоосновной кислоты: $H_2S \leftrightarrow H^+ + HS^-$; $HS^- \leftrightarrow H^+ + S^{2-}$.

Общие химические свойства кислот обусловлены наличием в их водных растворах катионов водорода $H^{+}$ (которые в реальности существуют в виде ионов гидроксония $H_3O^{+}$). К этим свойствам относятся:

• Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду активности левее водорода. Происходит окисление металла ионами водорода с образованием соли и выделением газообразного водорода: $Mg + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2 \uparrow$.

• Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды: $CaO + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O$.

• Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации) с образованием соли и воды. Это ключевая реакция, показывающая противоположность свойств кислот и оснований: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$.

• Взаимодействие с солями, если в результате образуется осадок, газ или более слабая кислота: $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$.

Основания

С точки зрения ТЭД, основания – это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе в качестве анионов образуют только гидроксид-ионы $OH^-$.

Пример диссоциации сильного основания (щёлочи): $NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$.

Пример диссоциации слабого основания: $NH_3 \cdot H_2O \leftrightarrow NH_4^+ + OH^-$.

Общие химические свойства растворимых оснований (щелочей) обусловлены наличием в их растворах гидроксид-анионов $OH^-$. К этим свойствам относятся:

• Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации): $OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$.

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды: $2OH^- + SO_2 \rightarrow SO_3^{2-} + H_2O$.

• Взаимодействие с растворами солей, если в результате реакции образуется нерастворимое основание или выделяется газ (аммиак): $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$; $NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O$.

Соли

С точки зрения ТЭД, соли – это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе образуют катионы металла (или катион аммония $NH_4^+$) и анионы кислотного остатка.

Пример диссоциации соли: $Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}$.

Химические свойства солей в растворах определяются свойствами ионов, на которые они диссоциируют. Реакции ионного обмена с участием солей протекают до конца в случаях, предусмотренных правилом Бертолле (образование осадка, газа или слабого электролита, например, воды).

• Взаимодействие с кислотами, если образуется осадок или газ: $BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$ (сокращенное ионное: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$).

• Взаимодействие с основаниями (щелочами), если образуется нерастворимое основание или аммиак: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$ (сокращенное ионное: $Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow$).

• Взаимодействие с другими солями, если образуется нерастворимая соль: $AgNO_3 + KCl \rightarrow AgCl \downarrow + KNO_3$ (сокращенное ионное: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$).

• Взаимодействие с более активными металлами, которые вытесняют менее активные металлы из растворов их солей: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$ (сокращенное ионное: $Fe^0 + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu^0$).

Ответ: Характеристика свойств кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации (ТЭД) заключается в том, что их общие свойства определяются ионами, которые они образуют при диссоциации в воде. Для кислот это катион водорода $H^+$, для оснований – гидроксид-анион $OH^-$, а для солей – катионы металла (или аммония) и анионы кислотного остатка. Химические реакции этих веществ в растворах являются реакциями между соответствующими ионами и протекают в направлении образования осадков, газов или слабых электролитов.