Реакции ионного обмена, страница 27, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Проведем реакции ионного обмена.

Дома вы также можете провести реакции обмена. Возьмите для опытов: а) раствор уксуса ($CH_3COOH$) и мела ($CaCO_3$); б) силикатный клей ($Na_2SiO_3$) и уксус. Попробуйте написать уравнения данных реакций в молекулярном и ионном виде.

Решение

а) раствор уксуса (CH₃COOH) и мела (CaCO₃)

Это реакция ионного обмена между слабой уксусной кислотой и солью еще более слабой угольной кислоты (карбонатом кальция). Уксусная кислота вытесняет угольную кислоту, которая неустойчива и распадается на углекислый газ и воду. Визуально наблюдается "вскипание" - выделение пузырьков газа $CO_2$.

Молекулярное уравнение:

При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом кальция образуются ацетат кальция, вода и углекислый газ. Уравняем реакцию:

$2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2o + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:

Запишем вещества в ионном виде, учитывая, что уксусная кислота ($CH_3COOH$) — слабый электролит, карбонат кальция ($CaCO_3$) — нерастворимое вещество, вода — слабый электролит, а углекислый газ — газ. Ацетат кальция ($(CH_3COO)_2Ca$) — растворимая соль.

$2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + 2CH_3COO^- + H_2o + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

Так как в левой и правой частях уравнения нет одинаковых ионов (ионов-наблюдателей), которые можно было бы сократить, полное ионное уравнение является в то же время и сокращенным.

Ответ: Молекулярное уравнение: $2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2o + CO_2\uparrow$. Ионное уравнение (полное и сокращенное совпадают): $2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow Ca^{2+} + 2CH_3COO^- + H_2o + CO_2\uparrow$.

б) силикатный клей (Na₂SiO₃) и уксус

Это реакция обмена между солью слабой кремниевой кислоты (силикатом натрия) и уксусной кислотой. Уксусная кислота, будучи более сильной, чем кремниевая, вытесняет ее из соли. Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) нерастворима в воде и выпадает в виде бесцветного гелеобразного осадка.

Молекулярное уравнение:

При взаимодействии силиката натрия с уксусной кислотой образуются ацетат натрия и кремниевая кислота.

$Na_2SiO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COONa + H_2SiO_3\downarrow$

Полное ионное уравнение:

Силикат натрия ($Na_2SiO_3$) и ацетат натрия ($CH_3COONa$) — растворимые соли (сильные электролиты). Уксусная кислота ($CH_3COOH$) — слабый электролит. Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) — нерастворимое вещество (осадок).

$2Na^+ + SiO_3^{2-} + 2CH_3COOH \rightarrow 2Na^+ + 2CH_3COO^- + H_2SiO_3\downarrow$

Сокращенное ионное уравнение:

Исключим из обеих частей уравнения ионы-наблюдатели, в данном случае это ионы натрия ($Na^+$).

$SiO_3^{2-} + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COO^- + H_2SiO_3\downarrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Na_2SiO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COONa + H_2SiO_3\downarrow$. Сокращенное ионное уравнение: $SiO_3^{2-} + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COO^- + H_2SiO_3\downarrow$.