Реши пж номер 5

Разберём каждый пункт подробно. Главное правило: большая цифра перед формулой — коэффициент, её мы подбираем; маленькая цифра внутри формулы — индекс, её менять нельзя.

а) \(\mathrm{Al} + \mathrm{S} \rightarrow \mathrm{Al_2S_3}\)

Алюминий в соединениях трёхвалентен: \(\mathrm{Al^{3+}}\).
Сера в сульфидах двухвалентна: \(\mathrm{S^{2-}}\).

Чтобы заряды совпали, на 2 атома алюминия нужно 3 атома серы. Поэтому в формуле \(\mathrm{Al_2S_3}\) уже стоят индексы 2 и 3. Остаётся поставить коэффициенты перед простыми веществами:

\[ 2\mathrm{Al} + 3\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{Al_2S_3} \]

Проверка:

• \(\mathrm{Al}\): слева 2, справа 2;
• \(\mathrm{S}\): слева 3, справа 3.

---

б) \(\mathrm{K} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\)

Калий — активный металл, он реагирует с водой с образованием щёлочи \(\mathrm{KOH}\) и водорода \(\mathrm{H_2}\):

\[ \mathrm{K} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \]

Считаем атомы водорода. Справа в \(\mathrm{KOH}\) один атом H, а в \(\mathrm{H_2}\) — два. Чтобы удобно уравнять, берём 2 молекулы \(\mathrm{KOH}\):

\[ \mathrm{K} + \mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2} \]

Теперь справа 2 атома калия, значит, слева нужно 2K:

\[ 2\mathrm{K} + \mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2} \]

Справа 2 атома кислорода, значит, слева нужно 2 молекулы воды:

\[ 2\mathrm{K} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \]

Проверка:

• \(\mathrm{K}\): \(2=2\);
• \(\mathrm{H}\): слева \(2\cdot2=4\), справа \(2\cdot1+2=4\);
• \(\mathrm{O}\): \(2=2\).

Стрелка \(\uparrow\) показывает, что водород выделяется как газ.

---

в) \(\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{CaCl_2} \rightarrow \mathrm{AgCl}\downarrow + \mathrm{Ca(NO_3)_2}\)

Это реакция обмена. Ионы серебра \(\mathrm{Ag^+}\) соединяются с ионами хлора \(\mathrm{Cl^-}\), образуется нерастворимый осадок \(\mathrm{AgCl}\).
Ионы кальция \(\mathrm{Ca^{2+}}\) соединяются с нитрат-группами \(\mathrm{NO_3^-}\), получается \(\mathrm{Ca(NO_3)_2}\).

В \(\mathrm{CaCl_2}\) два атома хлора, значит, нужно две молекулы \(\mathrm{AgNO_3}\), чтобы получить два \(\mathrm{AgCl}\):

\[ 2\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{CaCl_2} \rightarrow 2\mathrm{AgCl}\downarrow + \mathrm{Ca(NO_3)_2} \]

Проверка:

• \(\mathrm{Ag}\): \(2=2\);
• \(\mathrm{N}\): \(2=2\);
• \(\mathrm{O}\): \(2\cdot3=6\), справа \(2\cdot3=6\);
• \(\mathrm{Ca}\): \(1=1\);
• \(\mathrm{Cl}\): \(2=2\).

Стрелка \(\downarrow\) показывает, что \(\mathrm{AgCl}\) выпадает в осадок.

---

г) \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3} + \mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{Al(OH)_3}\downarrow + \mathrm{K_2SO_4}\)

Это тоже реакция обмена. Алюминий соединяется с гидроксид-группами \(\mathrm{OH^-}\), образуется осадок \(\mathrm{Al(OH)_3}\). Калий соединяется с сульфат-группами \(\mathrm{SO_4}\), образуется \(\mathrm{K_2SO_4}\).

Сначала уравниваем алюминий. В \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\) два атома Al, поэтому справа нужно две молекулы \(\mathrm{Al(OH)_3}\):

\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + \mathrm{KOH} \rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3}\downarrow + \mathrm{K_2SO_4} \]

В двух \(\mathrm{Al(OH)_3}\) содержится \(2\cdot3=6\) групп \(\mathrm{OH}\), значит, слева нужно 6 молекул \(\mathrm{KOH}\):

\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 6\mathrm{KOH} \rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3}\downarrow + \mathrm{K_2SO_4} \]

Слева 6 атомов калия, а в каждой \(\mathrm{K_2SO_4}\) их 2. Поэтому перед \(\mathrm{K_2SO_4}\) ставим 3:

\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 6\mathrm{KOH} \rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3}\downarrow + 3\mathrm{K_2SO_4} \]

Проверка:

• \(\mathrm{Al}\): \(2=2\);
• \(\mathrm{S}\): \(3=3\);
• \(\mathrm{K}\): \(6=2\cdot3=6\);
• \(\mathrm{H}\): \(6=2\cdot3=6\);
• \(\mathrm{O}\): слева \(12+6=18\), справа \(2\cdot3+3\cdot4=6+12=18\).

---

Итоговые уравнения:

\[ 2\mathrm{Al} + 3\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{Al_2S_3} \]

\[ 2\mathrm{K} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \]

\[ 2\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{CaCl_2} \rightarrow 2\mathrm{AgCl}\downarrow + \mathrm{Ca(NO_3)_2} \]

\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 6\mathrm{KOH} \rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3}\downarrow + 3\mathrm{K_2SO_4} \]

В каждом уравнении число атомов каждого элемента слева и справа одинаково — значит, коэффициенты расставлены верно.