Номер 6, страница 80 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

6. Напишите по одному молекулярному уравнению реакции, соответствующему каждому из следующих ионных уравнений:

a) $H_2S + OH^{-} = HS^{-} + H_2O$

б) $H_2S + 2OH^{-} = S^{2-} + 2H_2O$

в) $HS^{-} + OH^{-} = S^{2-} + H_2O$

г) $S^{2-} + Cu^{2+} = CuS\downarrow$

Решение

Для того чтобы составить молекулярное уравнение реакции по его сокращенной ионной форме, необходимо добавить к ионам, участвующим в реакции, противоионы (так называемые "ионы-наблюдатели"). Эти ионы присутствуют в растворе, но не принимают непосредственного участия в химическом превращении. В результате добавления противоионов должны получиться формулы электронейтральных веществ.

а) $H_2S + OH^{-} = HS^{-} + H_2O$

Данное ионное уравнение описывает реакцию между слабой кислотой (сероводород) и сильным основанием, взятым в эквимолярном соотношении. В результате образуется кислая соль и вода.

• $H_2S$ – слабая кислота, поэтому в ионном уравнении записывается в молекулярном виде.
• Ион $OH^{-}$ является частью сильного основания, например, гидроксида натрия ($NaOH$). В качестве противоиона (катиона) возьмем $Na^{+}$.
• Гидросульфид-ион $HS^{-}$ образует кислую соль с катионом натрия – гидросульфид натрия $NaHS$.
• $H_2O$ – вода, слабый электролит, записывается в молекулярном виде.

Для составления молекулярного уравнения добавим катион $Na^{+}$ в левую и правую части ионного уравнения к анионам:

$H_2S + (Na^{+} + OH^{-}) = (Na^{+} + HS^{-}) + H_2O$

Объединив ионы в формулы веществ, получим молекулярное уравнение:

$H_2S + NaOH = NaHS + H_2O$

Ответ: $H_2S + NaOH = NaHS + H_2O$.

б) $H_2S + 2OH^{-} = S^{2-} + 2H_2O$

Это реакция полной нейтрализации сероводорода избытком сильного основания (в мольном соотношении 1:2). В результате образуется средняя соль и вода.

• Два гидроксид-иона ($2OH^{-}$) могут быть получены из двух формульных единиц сильного основания, например, $2NaOH$ или $Ca(OH)_2$. Возьмем гидроксид натрия, тогда противоионами будут два катиона $Na^{+}$.
• Сульфид-ион $S^{2-}$ с двумя катионами натрия образует среднюю соль – сульфид натрия $Na_2S$.

Добавим два катиона $Na^{+}$ в обе части уравнения:

$H_2S + 2(Na^{+} + OH^{-}) = (2Na^{+} + S^{2-}) + 2H_2O$

Молекулярное уравнение реакции:

$H_2S + 2NaOH = Na_2S + 2H_2O$

Ответ: $H_2S + 2NaOH = Na_2S + 2H_2O$.

в) $HS^{-} + OH^{-} = S^{2-} + H_2O$

Это ионное уравнение описывает реакцию между кислой солью и щелочью, в результате которой образуется средняя соль и вода.

• Ион $HS^{-}$ входит в состав кислой соли, например, гидросульфида натрия $NaHS$. Противоионом является катион $Na^{+}$.
• Ион $OH^{-}$ входит в состав щелочи, например, $NaOH$. Противоионом также является катион $Na^{+}$.
• В продуктах реакции сульфид-ион $S^{2-}$ образует среднюю соль $Na_2S$ с двумя катионами натрия (один из исходной кислой соли, другой из щелочи).

Добавим противоионы:

$(Na^{+} + HS^{-}) + (Na^{+} + OH^{-}) = (2Na^{+} + S^{2-}) + H_2O$

Молекулярное уравнение реакции:

$NaHS + NaOH = Na_2S + H_2O$

Ответ: $NaHS + NaOH = Na_2S + H_2O$.

г) $S^{2-} + Cu^{2+} = CuS \downarrow$

Это реакция ионного обмена, приводящая к образованию нерастворимого осадка сульфида меди(II).

• Ион $S^{2-}$ является частью растворимого сульфида, например, сульфида натрия $Na_2S$. Противоионами являются два катиона $Na^{+}$.
• Ион $Cu^{2+}$ является частью растворимой соли меди(II), например, сульфата меди(II) $CuSO_4$ или хлорида меди(II) $CuCl_2$. Возьмем $CuSO_4$, тогда противоионом будет сульфат-анион $SO_4^{2-}$.
• $CuS$ – нерастворимый сульфид меди(II), записывается в молекулярном виде.
• Ионы-наблюдатели ($2Na^{+}$ и $SO_4^{2-}$) образуют в растворе сульфат натрия $Na_2SO_4$.

Запишем исходные вещества и продукты реакции в молекулярном виде:

$Na_2S + CuSO_4 = CuS \downarrow + Na_2SO_4$

Ответ: $Na_2S + CuSO_4 = CuS \downarrow + Na_2SO_4$.