ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 38 Вопрос 5 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Приведите по два молекулярных уравнения реакций для следующих ионных:

а) \(3\text{Ca}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓\)
б) \( \text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^- = \text{Fe(OH)}_3↓\)
в) \(2\text{H}^+ + \text{S}^{2-} = \text{H}_2\text{S}↑\)
г) \( \text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{OH}^- = \text{SiO}_3^{2-} + 2\text{H}_2\text{O}\)
д) \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ = \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O}\)

а) Реакции образования осадков (фосфата кальция):
\(
3\text{CaCl}_2 + 2\text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓ + 6\text{NaCl}
\)
\(
3\text{Ca(NO}_3)_2 + 2\text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓ + 6\text{KNO}_3
\)

б) Реакции образования гидроксида железа (III):
\(
\text{FeBr}_3 + 3\text{NH}_4\text{OH} \rightarrow 3\text{NH}_4\text{Br} + \text{Fe(OH)}_3↓
\)
\(
\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \rightarrow 3\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{Fe(OH)}_3↓
\)

в) Реакции с выделением сероводорода (\(\text{H}_2\text{S}\)):
\(
2\text{HCl} + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{S}↑
\)
\(
\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{S} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{S}↑
\)

г) Реакции взаимодействия кремниевой кислоты с щелочами:
\(
\text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SiO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}
\)
\(
\text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}
\)

д) Реакции нейтрализации гидроксида железа (III):
\(
2\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{H}_2\text{O}
\)
\(
\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_3 + 3\text{H}_2\text{O}
\)

Для того чтобы привести по два молекулярных уравнения реакций для каждого ионного уравнения, необходимо выбрать подходящие растворимые соли, кислоты или основания, которые при диссоциации в растворе дадут нужные ионы. Затем эти молекулярные формулы записываются в виде уравнения реакции, которое затем балансируется.

Общий принцип:
Ионные уравнения показывают только те ионы, которые непосредственно участвуют в химической реакции (образуют осадок, газ, воду или слабодиссоциирующее вещество). Для получения молекулярного уравнения необходимо добавить «зрительские» ионы (которые не участвуют в реакции и остаются в растворе) таким образом, чтобы образовались нейтральные молекулы реагентов.

Шаги для составления молекулярного уравнения из ионного:

1. Определите участвующие ионы: В каждом ионном уравнении четко видны реагирующие ионы.

2. Выберите «партнеров» для ионов: Для каждого реагирующего иона подберите такой «ион-партнер», чтобы вместе они образовали растворимое и стабильное соединение (соль, кислоту, основание).

— Для катионов (\(\text{Ca}^{2+}\), \(\text{Fe}^{3+}\), \(\text{H}^+\)) часто выбирают анионы \(\text{Cl}^-\), \(\text{NO}_3^-\), \(\text{SO}_4^{2-}\), так как большинство их солей растворимы.

— Для анионов (\(\text{PO}_4^{3-}\), \(\text{OH}^-\), \(\text{S}^{2-}\), \(\text{SiO}_3^{2-}\)) часто выбирают катионы \(\text{Na}^+\), \(\text{K}^+\), \(\text{NH}_4^+\), так как их соли и гидроксиды обычно растворимы.

3. Запишите молекулярные формулы реагентов: Используя выбранных «партнеров», составьте молекулярные формулы исходных веществ.

4. Запишите продукты реакции: Продукты реакции будут включать вещество, которое образуется в ионном уравнении (осадок, газ, вода), а также новые растворимые соединения из «зрительских» ионов.

5. Сбалансируйте молекулярное уравнение: Убедитесь, что количество атомов каждого элемента и суммарный заряд одинаковы по обе стороны уравнения.

а) Ионное уравнение: \(3\text{Ca}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓\)
Эта реакция описывает образование нерастворимого фосфата кальция. Для этого нужны растворимая соль кальция и растворимая соль фосфата.

Первый пример:

— Ионы: \(\text{Ca}^{2+}\) и \(\text{PO}_4^{3-}\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{Ca}^{2+}\) возьмем \(\text{Cl}^-\) (хлорид-ион), образуя \(\text{CaCl}_2\) (хлорид кальция, растворим).
• Для \(\text{PO}_4^{3-}\) возьмем \(\text{Na}^+\) (ион натрия), образуя \(\text{Na}_3\text{PO}_4\) (фосфат натрия, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(3\text{CaCl}_2 + 2\text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓ + 6\text{NaCl}\)

• Здесь \(\text{Na}^+\) и \(\text{Cl}^-\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{NaCl}\).

Второй пример:

— Ионы: \(\text{Ca}^{2+}\) и \(\text{PO}_4^{3-}\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{Ca}^{2+}\) возьмем \(\text{NO}_3^-\) (нитрат-ион), образуя \(\text{Ca(NO}_3)_2\) (нитрат кальция, растворим).
• Для \(\text{PO}_4^{3-}\) возьмем \(\text{K}^+\) (ион калия), образуя \(\text{K}_3\text{PO}_4\) (фосфат калия, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(3\text{Ca(NO}_3)_2 + 2\text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2↓ + 6\text{KNO}_3\)

• Здесь \(\text{K}^+\) и \(\text{NO}_3^-\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{KNO}_3\).

б) Ионное уравнение: \( \text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^- = \text{Fe(OH)}_3↓\)
Эта реакция описывает образование нерастворимого гидроксида железа(III). Для этого нужны растворимая соль железа(III) и растворимое основание (щелочь).

Первый пример:

— Ионы: \(\text{Fe}^{3+}\) и \(\text{OH}^-\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{Fe}^{3+}\) возьмем \(\text{Br}^-\) (бромид-ион), образуя \(\text{FeBr}_3\) (бромид железа(III), растворим).
• Для \(\text{OH}^-\) возьмем \(\text{NH}_4^+\) (ион аммония), образуя \(\text{NH}_4\text{OH}\) (гидроксид аммония, или аммиачная вода, является слабым основанием, но широко используется для осаждения гидроксидов металлов).

— Составляем и балансируем:
\(\text{FeBr}_3 + 3\text{NH}_4\text{OH} \rightarrow 3\text{NH}_4\text{Br} + \text{Fe(OH)}_3↓\)

• Здесь \(\text{NH}_4^+\) и \(\text{Br}^-\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{NH}_4\text{Br}\).

Второй пример:

— Ионы: \(\text{Fe}^{3+}\) и \(\text{OH}^-\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{Fe}^{3+}\) возьмем \(\text{SO}_4^{2-}\) (сульфат-ион), образуя \(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3\) (сульфат железа(III), растворим).
• Для \(\text{OH}^-\) возьмем \(\text{Na}^+\) (ион натрия), образуя \(\text{NaOH}\) (гидроксид натрия, сильное основание, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \rightarrow 3\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{Fe(OH)}_3↓\)

• Здесь \(\text{Na}^+\) и \(\text{SO}_4^{2-}\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{Na}_2\text{SO}_4\).

в) Ионное уравнение: \(2\text{H}^+ + \text{S}^{2-} = \text{H}_2\text{S}↑\)
Эта реакция описывает образование газообразного сероводорода. Для этого нужны сильная кислота и растворимый сульфид.

Первый пример:

— Ионы: \(\text{H}^+\) и \(\text{S}^{2-}\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{H}^+\) возьмем \(\text{Cl}^-\) (хлорид-ион), образуя \(\text{HCl}\) (соляная кислота, сильная кислота).
• Для \(\text{S}^{2-}\) возьмем \(\text{Na}^+\) (ион натрия), образуя \(\text{Na}_2\text{S}\) (сульфид натрия, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(2\text{HCl} + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{S}↑\)

• Здесь \(\text{Na}^+\) и \(\text{Cl}^-\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{NaCl}\).

Второй пример:

— Ионы: \(\text{H}^+\) и \(\text{S}^{2-}\).

— Выбираем партнеров:

• Для \(\text{H}^+\) возьмем \(\text{SO}_4^{2-}\) (сульфат-ион), образуя \(\text{H}_2\text{SO}_4\) (серная кислота, сильная кислота).
• Для \(\text{S}^{2-}\) возьмем \(\text{K}^+\) (ион калия), образуя \(\text{K}_2\text{S}\) (сульфид калия, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{S} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{S}↑\)

• Здесь \(\text{K}^+\) и \(\text{SO}_4^{2-}\) являются «зрительскими» ионами, образующими растворимый \(\text{K}_2\text{SO}_4\).

г) Ионное уравнение: \( \text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{OH}^- = \text{SiO}_3^{2-} + 2\text{H}_2\text{O}\)
Эта реакция описывает взаимодействие кремниевой кислоты (слабая, нерастворимая кислота) с сильным основанием. Кремниевая кислота сама по себе является молекулярным веществом, которое не диссоциирует в значительной степени.

Первый пример:

— Ионы/молекулы: \(\text{H}_2\text{SiO}_3\) (молекула) и \(\text{OH}^-\).

— Выбираем партнеров:

• \(\text{H}_2\text{SiO}_3\) остается как есть.
• Для \(\text{OH}^-\) возьмем \(\text{K}^+\) (ион калия), образуя \(\text{KOH}\) (гидроксид калия, сильное основание, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(\text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SiO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}\)

• Здесь \(\text{K}^+\) является «зрительским» ионом, образующим растворимый силикат калия \(\text{K}_2\text{SiO}_3\).

Второй пример:

— Ионы/молекулы: \(\text{H}_2\text{SiO}_3\) и \(\text{OH}^-\).

— Выбираем партнеров:

• \(\text{H}_2\text{SiO}_3\) остается как есть.
• Для \(\text{OH}^-\) возьмем \(\text{Na}^+\) (ион натрия), образуя \(\text{NaOH}\) (гидроксид натрия, сильное основание, растворим).

— Составляем и балансируем:
\(\text{H}_2\text{SiO}_3 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}\)

• Здесь \(\text{Na}^+\) является «зрительским» ионом, образующим растворимый силикат натрия \(\text{Na}_2\text{SiO}_3\).

д) Ионное уравнение: \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ = \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O}\)
Эта реакция описывает растворение нерастворимого гидроксида железа(III) в кислоте. Гидроксид железа(III) является нерастворимым основанием, поэтому он записывается в ионном уравнении в молекулярной форме.

Первый пример:

— Ионы/молекулы: \(\text{Fe(OH)}_3\) (молекула) и \(\text{H}^+\).

— Выбираем партнеров:

• \(\text{Fe(OH)}_3\) остается как есть.
• Для \(\text{H}^+\) возьмем \(\text{SO}_4^{2-}\) (сульфат-ион), образуя \(\text{H}_2\text{SO}_4\) (серная кислота, сильная кислота).

— Составляем и балансируем:
\(2\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{H}_2\text{O}\)

• Здесь \(\text{SO}_4^{2-}\) является «зрительским» ионом, образующим растворимый сульфат железа(III) \(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3\).

Второй пример:

— Ионы/молекулы: \(\text{Fe(OH)}_3\) и \(\text{H}^+\).

— Выбираем партнеров:

• \(\text{Fe(OH)}_3\) остается как есть.
• Для \(\text{H}^+\) возьмем \(\text{NO}_3^-\) (нитрат-ион), образуя \(\text{HNO}_3\) (азотная кислота, сильная кислота).

— Составляем и балансируем:
\(\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_3 + 3\text{H}_2\text{O}\)

• Здесь \(\text{NO}_3^-\) является «зрительским» ионом, образующим растворимый нитрат железа(III) \(\text{Fe(NO}_3)_3\).

Таким образом, для каждого ионного уравнения были выбраны различные комбинации растворимых реагентов, чтобы получить соответствующие молекулярные уравнения, при этом соблюдая правила растворимости и стехиометрию.