Номер 5, страница 71 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

5. Допишите уравнения возможных реакций:

а) $AgNO_3 + HCl \longrightarrow ...;$

б) $BaSO_4 + NaCl \longrightarrow ...;$

в) $FeCl_2 + Cu(NO_3)_2 \longrightarrow ...;$

г) $Al(NO_3)_3 + HCl \longrightarrow ...;$

д) $Mg(NO_3)_2 + KOH \longrightarrow ...;$

е) $Al(OH)_3 + KCl \longrightarrow ...;$

ж) $K_2CO_3 + HNO_3 \longrightarrow ...;$

з) $NaCl + H_2S \longrightarrow ....$

Объясните, почему остальные реакции не протекают.

Реакции ионного обмена в растворах протекают до конца, если в результате реакции образуется:

• осадок (нерастворимое вещество);
• газ;
• слабый электролит (например, вода).

Проанализируем каждую из предложенных реакций на соответствие этим условиям.

а) Решение: Реакция ионного обмена между нитратом серебра(I) и соляной кислотой протекает, так как выполняется одно из условий протекания таких реакций — образование осадка. В результате взаимодействия образуется нерастворимый в воде белый творожистый осадок хлорида серебра(I) ($AgCl$).

Молекулярное уравнение:

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Ag^+ + NO_3^- + H^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow + H^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

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

Ответ: $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$.

б) Решение: Реакция $BaSO_4 + NaCl$ не протекает. Для протекания реакции ионного обмена в растворе необходимо, чтобы исходные вещества были растворимы и могли диссоциировать на ионы. Сульфат бария ($BaSO_4$) — это практически нерастворимое в воде вещество (осадок), поэтому в растворе концентрация ионов $Ba^{2+}$ и $SO_4^{2-}$ ничтожно мала, и эффективный обмен ионами с хлоридом натрия ($NaCl$) не происходит.

Ответ: Реакция не протекает.

в) Решение: Реакция $FeCl_2 + Cu(NO_3)_2$ не протекает. Реакция обмена идет до конца, если хотя бы один из продуктов уходит из сферы реакции. В данном случае все исходные вещества ($FeCl_2$, $Cu(NO_3)_2$) и предполагаемые продукты обмена ($Fe(NO_3)_2$, $CuCl_2$) являются хорошо растворимыми в воде солями. Поскольку не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита, реакция является обратимой и равновесие не смещено в сторону продуктов. В растворе просто будут находиться ионы $Fe^{2+}$, $Cl^-$, $Cu^{2+}$, $NO_3^-$.

Ответ: Реакция не протекает.

г) Решение: Реакция $Al(NO_3)_3 + HCl$ не протекает. Исходные вещества (нитрат алюминия и соляная кислота) и возможные продукты (хлорид алюминия $AlCl_3$ и азотная кислота $HNO_3$) являются растворимыми веществами и сильными электролитами. Условия для необратимого протекания реакции ионного обмена не выполняются.

Ответ: Реакция не протекает.

д) Решение: Реакция ионного обмена между нитратом магния и гидроксидом калия протекает, так как в результате образуется нерастворимое вещество — гидроксид магния ($Mg(OH)_2$), который выпадает в осадок белого цвета.

Молекулярное уравнение:

$Mg(NO_3)_2 + 2KOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2KNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Mg^{2+} + 2NO_3^- + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2K^+ + 2NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

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

Ответ: $Mg(NO_3)_2 + 2KOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2KNO_3$.

е) Решение: Реакция $Al(OH)_3 + KCl$ не протекает. Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) является нерастворимым в воде основанием. Для реакции ионного обмена с солью ($KCl$) необходимо, чтобы основание было растворимым (щелочью), чтобы предоставить достаточное количество ионов $OH^-$ в раствор.

Ответ: Реакция не протекает.

ж) Решение: Реакция ионного обмена между карбонатом калия и азотной кислотой протекает. В результате реакции образуется слабый, неустойчивый электролит — угольная кислота ($H_2CO_3$), которая тут же разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$). Таким образом, выполняются сразу два условия протекания реакции: образование газа и слабого электролита (воды).

Молекулярное уравнение:

$K_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2K^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow 2K^+ + 2NO_3^- + H_2O + CO_2 \uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

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

Ответ: $K_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$.

з) Решение: Реакция $NaCl + H_2S$ не протекает. Сероводородная кислота ($H_2S$) является очень слабой кислотой и не может вытеснить сильную соляную кислоту ($HCl$) из ее соли ($NaCl$). Реакции обмена между солью и кислотой протекают, если образуется осадок, газ, или если исходная кислота сильнее той, которая входит в состав соли. Ни одно из этих условий не выполняется.

Ответ: Реакция не протекает.