Номер 2, страница 26, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. В каком случае реакция обмена считается необратимой и обратимой? Приведите примеры.

Необратимая реакция обмена

Реакция ионного обмена считается необратимой, то есть протекающей практически до конца в одном направлении, если в результате взаимодействия ионов один из продуктов уходит из сферы реакции. Это происходит в трех основных случаях:

1. Образование осадка – нерастворимого или малорастворимого вещества. Ионы связываются в кристаллическую решетку и выпадают из раствора.

Пример: Реакция между сульфатом меди(II) и гидроксидом натрия. Оба реагента растворимы, но один из продуктов, гидроксид меди(II), является нерастворимым осадком синего цвета.

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

2. Выделение газа. Один из продуктов является газообразным веществом и покидает раствор.

Пример: Реакция между карбонатом кальция (мелом) и соляной кислотой. Образующаяся угольная кислота ($H_2CO_3$) неустойчива и сразу разлагается на воду и углекислый газ.

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2o + CO_2\uparrow$

3. Образование слабого электролита, чаще всего воды. Ионы связываются в молекулы, которые слабо диссоциируют.

Пример: Реакция нейтрализации между любой кислотой и любым основанием, например, между азотной кислотой и гидроксидом калия.

$HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Ответ: Реакция обмена считается необратимой, если в результате ее протекания образуется осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (например, вода).

Обратимая реакция обмена

Реакция обмена считается обратимой, если она протекает одновременно в прямом и в обратном направлениях, и в системе устанавливается химическое равновесие. Это происходит, когда и исходные вещества, и продукты реакции являются растворимыми и сильными (или сопоставимыми по силе) электролитами. В таких условиях в растворе одновременно присутствуют ионы всех исходных и конечных веществ.

Пример: Реакция этерификации между уксусной кислотой и этиловым спиртом. Это классический пример обратимой реакции, где устанавливается равновесие между реагентами и продуктами.

$CH_3COOH + C_2H_5OH \leftrightarrow CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

Другой пример – взаимодействие в растворе двух растворимых солей, не приводящее к образованию осадка, газа или воды. Фактически, в растворе просто существует смесь всех четырех ионов.

Пример: Смешивание растворов хлорида натрия и нитрата калия.

$NaCl + KNO_3 \leftrightarrow NaNO_3 + KCl$

Все четыре соли являются сильными электролитами и хорошо растворимы, поэтому реакция не смещается ни в одну из сторон, а находится в состоянии равновесия.

Ответ: Реакция обмена считается обратимой, когда и исходные вещества, и продукты реакции являются растворимыми веществами и сильными электролитами, и ни один из продуктов не покидает сферу реакции (в виде осадка, газа или слабого электролита).