Номер 43, страница 44 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 43, страница 44.

Условие.

43. Определите, какие из перечисленных веществ не могут находиться в одном водном растворе: серная кислота, нитрат бария, гидроксид натрия. Составьте уравнения их взаимодействия в молекулярной, полной и сокращённой ионной форме.

Решение.

Решение 2.

Вещества могут одновременно находиться в одном водном растворе только в том случае, если они не взаимодействуют друг с другом с образованием осадка, газа или слабого электролита (например, воды). Проанализируем возможные взаимодействия между серной кислотой ($H_2SO_4$), нитратом бария ($Ba(NO_3)_2$) и гидроксидом натрия ($NaOH$).

В одном растворе не могут находиться все три вещества, так как серная кислота вступает в реакцию и с нитратом бария, и с гидроксидом натрия.

Взаимодействие серной кислоты и нитрата бария

При смешивании растворов серной кислоты и нитрата бария протекает реакция ионного обмена, в результате которой выпадает белый нерастворимый осадок сульфата бария ($BaSO_4$).

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2NO_3^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

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

Ответ: Серная кислота и нитрат бария не могут находиться в одном растворе, так как в результате их взаимодействия образуется осадок $BaSO_4$.

Взаимодействие серной кислоты и гидроксида натрия

Серная кислота является сильной кислотой, а гидроксид натрия – сильным основанием (щёлочью). Между ними протекает реакция нейтрализации, продуктами которой являются соль (сульфат натрия) и вода, которая является слабым электролитом.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: Серная кислота и гидроксид натрия не могут находиться в одном растворе, так как в результате их взаимодействия образуется слабый электролит – вода.

Заметим, что нитрат бария и гидроксид натрия могут находиться в одном растворе, так как реакция между ними не идет (все возможные продукты растворимы и являются сильными электролитами): $Ba(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Ba(OH)_2 + 2NaNO_3$.