ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 38 Вопрос 4 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Предложите примеры реакций, протекающих с образованием осадков, пользуясь таблицей растворимости. Уравнения реакций запишите в молекулярной и ионной формах.

1. \(2 \text{AgF} + \text{Na}_2\text{S} = 2 \text{NaF} + \text{Ag}_2\text{S}↓\)
\(2 \text{Ag}^+ + 2 \text{F}^- + 2 \text{Na}^+ + \text{S}^{2-} = 2 \text{Na}^+ + 2 \text{F}^- + \text{Ag}_2\text{S}↓\)
\(2 \text{Ag}^+ + \text{S}^{2-} = \text{Ag}_2\text{S}↓\)

2. \( \text{K}_2\text{SiO}_3 + 2 \text{HBr} = 2 \text{KBr} + \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)
\(2 \text{K}^+ + \text{SiO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ + 2 \text{Br}^- = 2 \text{K}^+ + 2 \text{Br}^- + \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)
\(2 \text{H}^+ + \text{SiO}_3^{2-} = \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)

3. \( \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 = 2 \text{KNO}_3 + \text{BaSO}_4↓\)
\( \text{Ba}^{2+} + 2 \text{NO}_3^- + 2 \text{K}^+ + \text{SO}_4^{2-} = 2 \text{K}^+ + 2 \text{NO}_3^- + \text{BaSO}_4↓\)
\( \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4↓\)

Приведенные примеры иллюстрируют реакции ионного обмена, в результате которых образуется нерастворимое или малорастворимое вещество — осадок. Образование осадка является одним из признаков протекания химической реакции до конца.

Для предсказания образования осадка используется таблица растворимости. В этой таблице обычно указывается растворимость различных ионных соединений в воде:

• Р – растворимое (образует истинный раствор, диссоциирует на ионы)
• Н – нерастворимое (образует осадок, практически не диссоциирует)
• М – малорастворимое (образует осадок, но небольшая часть может диссоциировать)
• Г – гидролизуется/разлагается водой (не существует в водном растворе, реагирует с водой)

Общий принцип реакций ионного обмена с образованием осадка:
Когда смешиваются растворы двух электролитов, их ионы обмениваются партнерами. Если в результате обмена образуется новое соединение, которое является нерастворимым или малорастворимым (согласно таблице растворимости), то оно выпадает в осадок.

Рассмотрим каждую реакцию подробно:

1. \(2 \text{AgF} + \text{Na}_2\text{S} = 2 \text{NaF} + \text{Ag}_2\text{S}↓\)

— Молекулярное уравнение: \(2 \text{AgF} + \text{Na}_2\text{S} = 2 \text{NaF} + \text{Ag}_2\text{S}↓\)

— Реагенты:

• Фторид серебра (\(\text{AgF}\)): Растворимое соединение (большинство фторидов растворимы, \(\text{AgF}\) является исключением и растворим).
• Сульфид натрия (\(\text{Na}_2\text{S}\)): Растворимое соединение (все соединения натрия растворимы).

— Продукты:

• Фторид натрия (\(\text{NaF}\)): Растворимое соединение (все соединения натрия и большинство фторидов растворимы).
• Сульфид серебра (\(\text{Ag}_2\text{S}\)): Нерастворимое соединение (большинство сульфидов металлов, кроме щелочных и щелочноземельных, нерастворимы). Именно \(\text{Ag}_2\text{S}\) выпадает в осадок, что обозначено стрелкой \(↓\).

— Полное ионное уравнение: \(2 \text{Ag}^+ + 2 \text{F}^- + 2 \text{Na}^+ + \text{S}^{2-} = 2 \text{Na}^+ + 2 \text{F}^- + \text{Ag}_2\text{S}↓\)

• В этом уравнении все растворимые электролиты (\(\text{AgF}\), \(\text{Na}_2\text{S}\), \(\text{NaF}\)) представлены в виде отдельных ионов, так как они диссоциируют в водном растворе.
• Нерастворимое вещество (\(\text{Ag}_2\text{S}\)) записывается в молекулярной форме, поскольку оно не диссоциирует в растворе.

— Сокращенное ионное уравнение: \(2 \text{Ag}^+ + \text{S}^{2-} = \text{Ag}_2\text{S}↓\)

• Это уравнение получено путем исключения ионов-наблюдателей (или «зрителей»). Ионы-наблюдатели — это ионы, которые присутствуют как в реагентах, так и в продуктах в одинаковом виде и не участвуют непосредственно в химической реакции (то есть не образуют осадок, газ или воду). В данном случае ионами-наблюдателями являются \(\text{Na}^+\) и \(\text{F}^-\).
• Сокращенное ионное уравнение показывает суть реакции: взаимодействие ионов серебра и сульфид-ионов приводит к образованию нерастворимого сульфида серебра.

2. \(\text{K}_2\text{SiO}_3 + 2 \text{HBr} = 2 \text{KBr} + \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)

— Молекулярное уравнение: \(\text{K}_2\text{SiO}_3 + 2 \text{HBr} = 2 \text{KBr} + \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)

— Реагенты:

• Силикат калия (\(\text{K}_2\text{SiO}_3\)): Растворимое соединение (все соединения калия растворимы).
• Бромоводородная кислота (\(\text{HBr}\)): Сильная кислота, полностью диссоциирует в растворе.

— Продукты:

• Бромид калия (\(\text{KBr}\)): Растворимое соединение (все соединения калия и большинство бромидов растворимы).
• Кремниевая кислота (\(\text{H}_2\text{SiO}_3\)): Нерастворимое (или малорастворимое) соединение. Кремниевая кислота выпадает в виде студенистого осадка.

— Полное ионное уравнение: \(2 \text{K}^+ + \text{SiO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ + 2 \text{Br}^- = 2 \text{K}^+ + 2 \text{Br}^- + \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)

• Растворимые электролиты (\(\text{K}_2\text{SiO}_3\), \(\text{HBr}\), \(\text{KBr}\)) представлены в виде ионов.
• Нерастворимая кремниевая кислота (\(\text{H}_2\text{SiO}_3\)) записана в молекулярной форме.

— Сокращенное ионное уравнение: \(2 \text{H}^+ + \text{SiO}_3^{2-} = \text{H}_2\text{SiO}_3↓\)

• Ионы-наблюдатели: \(\text{K}^+\) и \(\text{Br}^-\).
• Это уравнение показывает, что осадок кремниевой кислоты образуется в результате взаимодействия ионов водорода (из кислоты) и силикат-ионов.

3. \(\text{Ba(NO}_3)_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 = 2 \text{KNO}_3 + \text{BaSO}_4↓\)

— Молекулярное уравнение: \(\text{Ba(NO}_3)_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 = 2 \text{KNO}_3 + \text{BaSO}_4↓\)

— Реагенты:

• Нитрат бария (\(\text{Ba(NO}_3)_2\)): Растворимое соединение (все нитраты растворимы).
• Сульфат калия (\(\text{K}_2\text{SO}_4\)): Растворимое соединение (все соединения калия растворимы).

— Продукты:

• Нитрат калия (\(\text{KNO}_3\)): Растворимое соединение (все нитраты и все соединения калия растворимы).
• Сульфат бария (\(\text{BaSO}_4\)): Нерастворимое соединение (большинство сульфатов растворимы, но сульфат бария является важным исключением и нерастворим).

— Полное ионное уравнение: \(\text{Ba}^{2+} + 2 \text{NO}_3^- + 2 \text{K}^+ + \text{SO}_4^{2-} = 2 \text{K}^+ + 2 \text{NO}_3^- + \text{BaSO}_4↓\)

• Растворимые электролиты (\(\text{Ba(NO}_3)_2\), \(\text{K}_2\text{SO}_4\), \(\text{KNO}_3\)) представлены в виде ионов.
• Нерастворимый сульфат бария (\(\text{BaSO}_4\)) записан в молекулярной форме.

— Сокращенное ионное уравнение: \(\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} = \text{BaSO}_4↓\)

• Ионы-наблюдатели: \(\text{K}^+\) и \(\text{NO}_3^-\).
• Это уравнение демонстрирует, что осадок сульфата бария образуется при взаимодействии ионов бария и сульфат-ионов.

Вывод:
Все эти реакции являются классическими примерами реакций ионного обмена, где движущей силой реакции является образование нерастворимого продукта (осадка), который выводится из раствора. Это позволяет реакции протекать до конца.