Номер 5, страница 41 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

5. Запишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:

а) азотной кислотой ($HNO_3$) и оксидом кальция ($CaO$);

б) азотной кислотой ($HNO_3$) и гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$);

в) азотной кислотой ($HNO_3$) и карбонатом кальция ($CaCO_3$).

Решение

а) азотной кислотой и оксидом кальция;

Реакция между азотной кислотой ($HNO_3$, сильная кислота) и оксидом кальция ($CaO$, основный оксид) является реакцией обмена, в результате которой образуются соль нитрат кальция и вода.

Молекулярное уравнение реакции:
Сначала запишем формулы реагентов и продуктов, а затем уравняем коэффициенты. $2HNO_3 + CaO \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O$

Полное ионное уравнение:
В ионном уравнении сильные растворимые электролиты (сильные кислоты, щелочи, растворимые соли) записываются в виде ионов. Азотная кислота и нитрат кальция — сильные электролиты. Оксид кальция — твёрдое вещество, а вода — слабый электролит, они записываются в молекулярном виде. $2H^+ + 2NO_3^- + CaO \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
Для получения сокращенного ионного уравнения необходимо исключить из обеих частей полного ионного уравнения одинаковые ионы (ионы-наблюдатели), в данном случае это нитрат-ионы ($2NO_3^-$). $2H^+ + CaO \rightarrow Ca^{2+} + H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $2HNO_3 + CaO \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + CaO \rightarrow Ca^{2+} + H_2O$.

б) азотной кислотой и гидроксидом кальция;

Реакция между азотной кислотой ($HNO_3$) и гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$, сильное основание, щелочь) является реакцией нейтрализации с образованием соли и воды.

Молекулярное уравнение реакции:
$2HNO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:
Азотная кислота, гидроксид кальция и нитрат кальция являются сильными электролитами. Вода — слабый электролит. $2H^+ + 2NO_3^- + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
Исключаем ионы-наблюдатели $Ca^{2+}$ и $2NO_3^-$. $2H^+ + 2OH^- \rightarrow 2H_2O$
Сокращаем коэффициенты на 2: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $2HNO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$.

в) азотной кислотой и карбонатом кальция.

Реакция между сильной азотной кислотой ($HNO_3$) и солью слабой угольной кислоты — карбонатом кальция ($CaCO_3$). В результате реакции образуется новая соль, а слабая угольная кислота разлагается на углекислый газ и воду.

Молекулярное уравнение реакции:
$2HNO_3 + CaCO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2$

Полное ионное уравнение:
Карбонат кальция — нерастворимая соль, поэтому записывается в молекулярном виде. Углекислый газ и вода — слабые электролиты. $2H^+ + 2NO_3^- + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_3^- + H_2O + CO_2$

Сокращенное ионное уравнение:
Исключаем ион-наблюдатель $2NO_3^-$. $2H^+ + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2$

Ответ: Молекулярное уравнение: $2HNO_3 + CaCO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2$. Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2$.