Номер 4, страница 79, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Как можно доказать присутствие кальция в продуктах питания? Напишите уравнение реакции карбоната кальция с соляной кислотой в молекулярном и ионном виде.

Как можно доказать присутствие кальция в продуктах питания?

Чтобы доказать присутствие ионов кальция ($Ca^{2+}$) в продуктах питания, необходимо провести качественный химический анализ. Этот процесс обычно включает несколько этапов:

1. Подготовка пробы. Образец продукта (например, творог, сыр, яичная скорлупа) сжигают в муфельной печи, чтобы избавиться от органических веществ и получить золу. Зола представляет собой минеральный остаток, содержащий соли различных металлов, в том числе кальция.
2. Получение раствора. Полученную золу растворяют в кислоте, например, в разбавленной соляной кислоте ($HCl$), чтобы перевести соли металлов в растворимую форму (в виде ионов).
3. Проведение качественной реакции. К полученному раствору добавляют специальный реагент, который избирательно реагирует с ионами кальция, образуя видимый эффект.
   • Наиболее распространенной и чувствительной является реакция с раствором оксалата аммония (($NH_4)_2C_2O_4$). При добавлении этого реагента к раствору, содержащему ионы кальция, выпадает белый кристаллический осадок оксалата кальция ($CaC_2O_4$). Эта реакция очень надежна для обнаружения кальция.

     Уравнение реакции в ионном виде: $Ca^{2+} + C_2O_4^{2-} \rightarrow CaC_2O_4\downarrow$

   • Другим методом является пламенная проба. Если внести небольшое количество золы продукта (например, на чистой платиновой или нихромовой проволоке) в бесцветное пламя горелки, летучие соединения кальция окрасят пламя в характерный кирпично-красный (оранжево-красный) цвет.

Ответ: Присутствие кальция в продуктах питания можно доказать, подготовив пробу путем сжигания продукта до золы и растворения золы в кислоте. Затем к полученному раствору добавляют раствор оксалата аммония; образование белого осадка свидетельствует о наличии ионов кальция. Альтернативно можно провести пламенную пробу: ионы кальция окрашивают пламя в кирпично-красный цвет.

Напишите уравнение реакции карбоната кальция с соляной кислотой в молекулярном и ионном виде.

Решение:

Реакция между карбонатом кальция ($CaCO_3$, который является нерастворимой в воде солью) и соляной кислотой ($HCl$, сильная кислота) относится к реакциям ионного обмена. Взаимодействие соли слабого летучего основания (угольной кислоты) с сильной кислотой приводит к вытеснению слабой кислоты. Угольная кислота ($H_2CO_3$) неустойчива и сразу разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$).

1. Молекулярное уравнение. Оно записывается с использованием полных формул веществ, участвующих в реакции:

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

Здесь $CaCO_3$ — твердое вещество, $HCl$ — в растворе, $CaCl_2$ — растворимая соль, $H_2O$ — жидкость, $CO_2$ — газ.

2. Полное ионное уравнение. В нем сильные электролиты (сильные кислоты, растворимые соли) записываются в виде ионов, а нерастворимые вещества, слабые электролиты и газы — в молекулярном виде:

$CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2o + CO_2\uparrow$

3. Сокращенное ионное уравнение. Оно показывает суть химического процесса. Для его получения из полного ионного уравнения исключают ионы-«наблюдатели», которые не принимают участия в реакции (присутствуют в левой и правой частях уравнения в неизменном виде). В данном случае это хлорид-ионы ($Cl^-$):

$CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2o + CO_2\uparrow$

Это уравнение показывает, что нерастворимый карбонат кальция реагирует с ионами водорода (кислотной средой) с образованием ионов кальция, воды и углекислого газа.

Ответ:

Молекулярное уравнение: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2o + CO_2$

Полное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2o + CO_2$

Сокращенное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2o + CO_2$