Сверь числа и знаки с фото.
2-21. Напишите уравнения осуществимых реакций между: а) серной кислотой и сульфитом натрия; б) серной кислотой и нитратом бария; в) азотной кислотой и гидроксидом калия; г) сульфатом натрия и нитратом меди(II); д) оксидом свинца(II) и азотной кислотой; е) гидроксидом меди(II) и серной кислотой; ж) фосфатом цинка и гидроксидом свинца(II). Составьте ионные уравнения. Определите форму связывания ионов в результате протекания возможных реакций.
Кратко: в водном растворе идут реакции а, б, в, д, е. Для г и ж ионного обмена нет: не образуются осадок, газ или вода, которые связывали бы ионы.
Как рассуждать. Сильные растворимые электролиты записывают в ионных уравнениях ионами, а осадки, газы, оксиды и воду — молекулами. Реакция обмена идёт, если ионы связываются в осадок, газ или малодиссоциирующее вещество — чаще всего воду. Если все возможные соли растворимы, ионы остаются в растворе; если оба исходных вещества нерастворимы, обмен в растворе практически не идёт.
а) Серная кислота и сульфит натрия
\[ \mathrm{H_2SO_4 + Na_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + SO_2\uparrow + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + SO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + SO_2\uparrow + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{2H^+ + SO_3^{2-} \rightarrow SO_2\uparrow + H_2O} \]
Форма связывания: ион \(\mathrm{SO_3^{2-}}\) связывает \(\mathrm{H^+}\), образуется вода и выделяется газ \(\mathrm{SO_2}\).
б) Серная кислота и нитрат бария
\[ \mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{Ba^{2+} + 2NO_3^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Форма связывания: выпадение осадка \(\mathrm{BaSO_4}\).
в) Азотная кислота и гидроксид калия
\[ \mathrm{HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{H^+ + NO_3^- + K^+ + OH^- \rightarrow K^+ + NO_3^- + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
Форма связывания: образование воды — малодиссоциирующего вещества.
г) Сульфат натрия и нитрат меди(II)
Возможные продукты обмена — \(\mathrm{NaNO_3}\) и \(\mathrm{CuSO_4}\). Оба растворимы, поэтому все ионы остаются в растворе. Осадок, газ или вода не образуются.
Реакция не идёт. Связывания ионов нет.
д) Оксид свинца(II) и азотная кислота
\[ \mathrm{PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{PbO + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Pb^{2+} + 2NO_3^- + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{PbO + 2H^+ \rightarrow Pb^{2+} + H_2O} \]
Форма связывания: образуется вода; оксид свинца(II) растворяется с переходом \(\mathrm{Pb^{2+}}\) в раствор.
е) Гидроксид меди(II) и серная кислота
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O} \]
Форма связывания: образование воды; осадок \(\mathrm{Cu(OH)_2}\) растворяется.
ж) Фосфат цинка и гидроксид свинца(II)
\(\mathrm{Zn_3(PO_4)_2}\) и \(\mathrm{Pb(OH)_2}\) практически нерастворимы. Возможные продукты обмена \(\mathrm{Zn(OH)_2}\) и \(\mathrm{Pb_3(PO_4)_2}\) тоже нерастворимы; газ и вода не образуются.
Реакция в водном растворе не идёт. Связывания ионов нет.
Проверка: в сокращённых уравнениях а), б), в) суммы зарядов слева и справа равны нулю; в д) и е) заряд слева и справа равен \(+2\). Уравнения сбалансированы.