ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 140 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы

8. Придумайте задачу, при решении которой необходимо использовать следующую схему реакции:

H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + HNO₃.

Запишите условие задачи и решите её.

РЕАКЦИИ РАЗЛОЖЕНИЯ

Часть I

1. Признаки реакций разложения:
— в реакцию вступает одно ____________ вещество;
— в результате реакции образуются два и более новых ____________ или ____________ веществ (укажите состав);
— почти все эти реакции по тепловому эффекту ____________ .

Вопрос 8

Найти массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 5 г нитрата свинца с избытком серной кислоты.

Дано:
m(Pb(NO₃)₂) = 5 г
M(Pb(NO₃)₂) = 331 г/моль
M(PbSO₄) = 303 г/моль

m(PbSO₄) = ?

H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄ + 2HNO₃
n(Pb(NO₃)₂) = m/M = 5/331 = 0,015 (моль)

По уравнению реакции:

x = n(PbSO₄) = 0,015·1/1 = 0,015 (моль)
m(PbSO₄) = n·M = 0,015·303 = 4,545 (г)
Ответ: 4,545 г.

§29

Часть I

Вопрос 1

Признаки реакций разложения:

— в реакцию вступает одно СЛОЖНОЕ вещество;
— в результате реакции образуются два и более новых ПРОСТЫХ или СЛОЖНЫХ веществ;
— почти все эти реакции по тепловому эффекту ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ.

Вопрос 8

Условие задачи:

Придумайте задачу, при решении которой необходимо использовать следующую схему реакции:
H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + HNO₃.

Запишите условие задачи и решите её.

Пример условия задачи:

Найти массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 5 г нитрата свинца с избытком серной кислоты.

Подробное объяснение условия задачи:

«Придумайте задачу…»: Это означает, что вы должны сформулировать вопрос, который можно решить, используя данную химическую реакцию. Обычно такие задачи включают известные массы или объемы одного из реагентов и требуют найти массу или объем продукта, или другого реагента.

«H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + HNO₃»: Это скелет химического уравнения. Ваша первая задача — его уравнять. Эта реакция является реакцией обмена (или двойного замещения), где катионы и анионы двух соединений меняются местами.

Сульфат свинца (PbSO₄) является малорастворимым соединением, поэтому он выпадает в осадок, что обозначается стрелкой вниз (↓). Это ключевой момент, так как задача просит найти массу осадка.

«Найти массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 5 г нитрата свинца с избытком серной кислоты.»: Это конкретный пример задачи.

«5 г нитрата свинца»: Это известная масса одного из исходных веществ. Именно от этого значения мы будем отталкиваться в расчетах, так как это лимитирующий реагент.

«с избытком серной кислоты»: Это очень важное уточнение. Оно означает, что серной кислоты (H₂SO₄) достаточно для полного превращения всего нитрата свинца (Pb(NO₃)₂). Таким образом, нитрат свинца (II) является лимитирующим реагентом, то есть веществом, которое полностью расходуется и определяет количество образующихся продуктов. Если бы оба реагента были даны в определенных количествах, нам пришлось бы сначала определить, какой из них является лимитирующим.

«массу осадка»: Мы ищем массу сульфата свинца (PbSO₄).

Дано:

Масса нитрата свинца (II) (m(Pb(NO₃)₂)) = 5 г
Пояснение: Это исходная масса реагента, по которой будут производиться все дальнейшие расчеты.

Молярная масса нитрата свинца (II) (M(Pb(NO₃)₂)) = 331 г/моль
Пояснение: Молярная масса – это масса одного моля вещества. Она рассчитывается как сумма атомных масс всех атомов в молекуле. Для Pb(NO₃)₂: M(Pb) + 2 (M(N) + 3 M(O)) = 207 + 2 (14 + 3 16) = 207 + 2 (14 + 48) = 207 + 2 62 = 207 + 124 = 331 г/моль. Эта величина необходима для перевода массы в количество вещества (моли).

Молярная масса сульфата свинца (II) (M(PbSO₄)) = 303 г/моль
Пояснение: Молярная масса продукта реакции, осадка. Для PbSO₄: M(Pb) + M(S) + 4 M(O) = 207 + 32 + 4 16 = 207 + 32 + 64 = 303 г/моль. Эта величина понадобится для перевода количества вещества (молей) осадка обратно в массу.

Найти:
Масса осадка сульфата свинца (II) (m(PbSO₄))

Решение: Пошаговый алгоритм

1. Уравняйте уравнение химической реакции:

Исходная схема: H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + HNO₃

Проверяем атомы:

• Свинец (Pb): 1 слева, 1 справа. Уравнено.
• Сульфат-ион (SO₄): 1 слева, 1 справа. Уравнено.
• Нитрат-ион (NO₃): 2 слева (в Pb(NO₃)₂), 1 справа (в HNO₃). Чтобы уравнять, ставим коэффициент 2 перед HNO₃.
• Водород (H): 2 слева (в H₂SO₄), 2 справа (в 2HNO₃). Уравнено.

Уравненное уравнение: H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + 2HNO₃
Важность: Уравненное уравнение показывает стехиометрические соотношения между реагентами и продуктами, то есть соотношение их молей (и, для газов, объемов). Без правильного уравнения все дальнейшие расчеты будут неверными.

2. Рассчитайте количество вещества исходного реагента (нитрата свинца (II)):

Мы знаем массу нитрата свинца (II) и его молярную массу. Используем формулу:
Количество вещества (n) = Масса (m) / Молярная масса (M)
n(Pb(NO₃)₂) = 5 г / 331 г/моль ≈ 0,0151057 моль

n(Pb(NO₃)₂) ≈ 0,015 моль

3. Определите количество вещества продукта (сульфата свинца (II)) по стехиометрии реакции:

Из уравненного уравнения H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ → PbSO₄↓ + 2HNO₃ видно, что мольное соотношение между Pb(NO₃)₂ и PbSO₄ составляет 1:1 (перед обоими веществами стоят коэффициенты 1).

Это означает, что из 1 моля Pb(NO₃)₂ образуется 1 моль PbSO₄.

Следовательно, если у нас 0,015 моль Pb(NO₃)₂, то образуется 0,015 моль PbSO₄.
n(PbSO₄) = n(Pb(NO₃)₂) = 0,015 моль

Важность: Этот шаг является центральным в стехиометрических расчетах. Он связывает количество одного вещества с количеством другого через коэффициенты реакции.

4. Рассчитайте массу образовавшегося осадка (сульфата свинца (II)):

Теперь, когда мы знаем количество вещества PbSO₄ и его молярную массу, мы можем найти его массу, используя обратную формулу:
Масса (m) = Количество вещества (n) Молярная масса (M)
m(PbSO₄) = 0,015 моль 303 г/моль = 4,545 г

Ответ: Масса образовавшегося осадка сульфата свинца (II) составляет 4,545 г.

РЕАКЦИИ РАЗЛОЖЕНИЯ

Часть I

Вопрос 1

Реакции разложения – это тип химических реакций, при которых из одного сложного вещества образуется два или более новых веществ. Они противоположны реакциям соединения.

В реакцию вступает одно СЛОЖНОЕ вещество;

Пояснение: «Сложное вещество» (или химическое соединение) – это вещество, состоящее из атомов двух или более различных химических элементов, связанных химическими связями. Например, вода (H₂O), карбонат кальция (CaCO₃), оксид ртути (HgO). Реакция разложения всегда начинается с одного такого соединения.

Пример: CaCO₃ → … (карбонат кальция – сложное вещество)

В результате реакции образуются два и более новых ПРОСТЫХ или СЛОЖНЫХ веществ;

Пояснение:

• «Простое вещество» (или химический элемент) – это вещество, состоящее из атомов одного химического элемента. Например, кислород (O₂), водород (H₂), ртуть (Hg).
• «Сложное вещество» – уже объяснено выше.

При разложении одного сложного вещества могут образовываться:

• Два или более простых вещества: Например, электролиз воды: 2H₂O → 2H₂ + O₂ (вода разлагается на два простых вещества: водород и кислород).
• Одно простое и одно или более сложных веществ: Например, разложение оксида ртути: 2HgO → 2Hg + O₂ (оксид ртути разлагается на простое вещество ртуть и простое вещество кислород).
• Два или более сложных веществ: Например, разложение карбоната кальция: CaCO₃ → CaO + CO₂ (карбонат кальция разлагается на два сложных вещества: оксид кальция и углекислый газ).

Почти все эти реакции по тепловому эффекту ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ.

Пояснение:

Тепловой эффект реакции – это количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции.

Эндотермические реакции – это реакции, которые поглощают тепловую энергию из окружающей среды. Для их протекания обычно требуется постоянный подвод энергии (например, нагревание).

Почему реакции разложения эндотермические? Химические связи между атомами в сложном веществе обладают энергией. Чтобы разорвать эти связи и образовать новые, более простые вещества, необходимо затратить энергию. Эта энергия обычно поступает в виде тепла. Поэтому большинство реакций разложения требуют нагревания (термическое разложение), электрического тока (электролиз) или света (фотолиз).

Исключения: Существуют редкие случаи экзотермического разложения (например, разложение некоторых нестабильных соединений, таких как азид натрия в подушках безопасности, где выделяется тепло). Однако в общем случае, особенно для стабильных соединений, для разложения требуется энергия.