Опыт 4, страница 27 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Опыт 4. В одну пробирку налейте раствор серной кислоты, в другую — раствор сульфата натрия. В обе пробирки постепенно добавьте пипеткой раствор хлорида бария.

Что наблюдается? Дайте объяснение. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения реакций.

Что наблюдается?

При добавлении раствора хлорида бария в обе пробирки наблюдается выпадение белого, плотного, мелкокристаллического осадка.

Дайте объяснение.

В первой пробирке находится раствор серной кислоты ($H_2SO_4$), а во второй — раствор сульфата натрия ($Na_2SO_4$). Оба этих вещества являются сильными электролитами и в водном растворе диссоциируют с образованием сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$). Добавляемый раствор хлорида бария ($BaCl_2$) также является сильным электролитом и в растворе диссоциирует на ионы бария ($Ba^{2+}$) и хлорид-ионы ($Cl^{-}$). При сливании растворов катионы бария ($Ba^{2+}$) и сульфат-анионы ($SO_4^{2-}$) взаимодействуют, образуя нерастворимое в воде и кислотах соединение — сульфат бария ($BaSO_4$), которое выпадает в осадок. Так как в обоих случаях происходит одна и та же реакция на ионном уровне (образование $BaSO_4$), то и наблюдаемый результат идентичен. Эта реакция является качественной реакцией для определения сульфат-ионов в растворе.

Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения реакций.

1. Реакция в пробирке с серной кислотой ($H_2SO_4$):

Молекулярное уравнение:

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

Полное ионное уравнение:

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

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов-наблюдателей $H^+$ и $Cl^-$):

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

2. Реакция в пробирке с сульфатом натрия ($Na_2SO_4$):

Молекулярное уравнение:

$Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение:

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

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов-наблюдателей $Na^+$ и $Cl^-$):

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

Ответ: В обеих пробирках наблюдается выпадение белого осадка сульфата бария ($BaSO_4$). Это происходит из-за взаимодействия ионов $Ba^{2+}$ из хлорида бария с сульфат-ионами $SO_4^{2-}$, присутствующими как в растворе серной кислоты, так и в растворе сульфата натрия. Ключевой процесс в обоих случаях описывается одинаковым сокращенным ионным уравнением: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$.