Вправа 1. Визначте, між якими попарно взятими речовинами реакції йонного обміну відбудуться:
а) ZnCl2 i AgNO3;
ZnCl2 + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2AgCl↓
б) KCl i HNO3; реакція не відбувається, бо всі продукти реакції - розчинні.
в) FeCl3 i NaOH;
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
г) Al(NO3)3 i NaBr; реакція не відбувається, бо всі продукти реакції - розчинні.
ґ) K2SO4 i Ba(OH)2;
K2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2KOH
д) Na2CO3 i HCl.
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
Вправа 2. Напишіть рівняння реакцій між електролітами в розчині в молекулярній, повній і скороченій йонних формах, де це можливо:
а) FeCl2 + LiOH →;
FeCl2 + 2LiOH = Fe(OH)2↓ + 2LiCl
Fe2+ + 2Cl- + 2Li+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ + 2Li+ + 2Cl-
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
б) Ca(NO3)2 + Na2CO3 →;
Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaNO3
Ca2+ + 2NO3- + 2Na+ + CO32- = CaCO3↓ + 2Na+ + 2NO3-
Ca2+ + CO32- = CaCO3↓
в) BaCl2 + K2CO3 →;
BaCl2 + K2CO3 = BaCO3↓ + 2KCl
Ba2+ + 2Cl- + 2K+ + CO32- = BaCO3↓ + 2K+ + 2Cl-
Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
г) Na2SO3 + HCl →;
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2↑
2Na+ + SO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + H2O + SO2↑
2H+ + SO32- = H2O + SO2↑
ґ) HNO3 + KOH →.
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
H+ + NO3- + K+ + OH- = K+ + NO3- + H2O
H+ + OH- = H2O
Вправа 3. Напишіть молекулярні рівняння, що відповідають поданим йонно-молекулярним:
а) Zn2+ + S2– = ZnS↓;
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути сильними й розчинними електролітами. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Zn2+ (ZnF2, ZnCl2, ZnBr2, ZnI2, ZnSO3, ZnSO4, Zn(NO3)2) і S2- (Li2S, Na2S, K2S, BaS).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) ZnCl2 + Na2S = ZnS↓ + 2NaCl,
2) Zn(NO3)2 + ВаS = ZnS↓ + Ва(NO3)2
3) ZnF2 + Na2S = ZnS↓ + 2NaF
б) Fe2+ + 2OH– = Fe(OH)2↓;
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути сильними й розчинними електролітами. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Fe2+ (FeCl2, FeBr2, FeI2, FeSO4, Fe(NO3)2) і OH- (LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)2).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl,
2) Fe(NO3)2 + 2KOH = Fe(OH)2↓ + 2KNO3
3) FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
Зверніть увагу, що йони ОН- містяться в Ва(ОН)2, але рівняння реакції, записане нижче, не задовільняє умову завдання, бо продуктами реакції є не одна, а дві нерозчинні сполуки.
FeSO4 + Ва(OH)2 = Fe(OH)2↓ + ВаSO4↓
в) H+ + OH– = Н2О;
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути розчинними і сильними електролітами. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Н+ (HCl, HI, HBr, HNO3, H2SO4) і OH- (LiOH, NaOH, KOH).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) HCl + NaOH = NaCl + H2O
2) HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
3) H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
г) MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+ H2O;
У лівій частині рівняння записано формулу йона, тому сполука, яка взаємодіє, має бути розчинною і сильним електролітом. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Н+ (H2SO4, HCl, HI, HBr, HNO3).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) MgCO3 + 2HBr = MgBr2 + CO2↑+ H2O
2) MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2↑+ H2O
3) MgCO3 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + CO2↑+ H2O
Зверніть увагу, що йони H+ містяться в H2SO4, але рівняння реакції, записане нижче, не задовільняє умову завдання, бо біля формули йона Н+ повинен бути коефіцієнт 2, отже, кислоту треба записати одноосновну.
MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + CO2↑+ H2O
ґ) Ca2+ + CO32- = CaCO3↓;
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути розчинними і сильними електролітами. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони CO32+ (Li2CO3, Na2CO3, K2CO3) i Ca2+ (CaCl2, CaBr2, CaI2, Ca(NO3)2).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
2) Ca(NO3)2 + K2CO3 = CaCO3↓ + 2KNO3
3) CaBr2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaBr
д) 2H+ + S2– = H2S↑;
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути розчинними і сильними електролітами. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Н+ (HCl, HI, HBr, HNO3, H2SO4) і S2- (Li2S, Na2S, K2S, BaS).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) 2HCl + BaS = BaCl2 + H2S↑
2) 2HNO3 + BaS = Ba(NO3)2 + H2S↑
3) 2HBr + Na2S = 2NaBr + H2S↑
Зверніть увагу, що йони H+ містяться в H2SO4, але рівняння реакції, записане нижче, не задовільняє умову завдання, бо біля формули йона Н+ повинен бути коефіцієнт 2, отже, кислоту треба записати одноосновну.
H2SO4 + Na2S = Na2SO4 + H2S↑
е) Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O.
У лівій частині рівняння записано формулу йона, тому сполука, яка взаємодіє, має бути розчинною і сильним електролітом. За таблицею розчинності визначаємо у яких сполуках (беремо до уваги лише сильні електроліти) можуть міститися йони Н+ (HCl, HI, HBr, HNO3, H2SO4).
Отже, можемо записати декілька молекулярних рівнянь:
1) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
2) Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
3) Al(OH)3 + 3HBr = AlBr3 + 3H2O
Зверніть увагу, що йони H+ містяться в H2SO4, але рівняння реакції, записане нижче, не задовільняє умову завдання, бо біля формули гідроксиду відсутній коефіцієнт 2, отже, кислоту треба записати одноосновну.
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Вправа 4. Напишіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій між попарно взятими речовинами:
а) сульфатна кислота й барій гідроксид;
H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2H2O
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓ + 2H2O
б) калій гідроксид і ферум (ІІІ) хлорид;
3KOH + FeCl3 = 3KCl + Fe(OH)3↓
3K+ + 3OH- + Fe3+ + 3Cl- = 3K+ + 3Cl- + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
в) натрій сульфіт і хлоридна кислота;
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2↑
2Na+ + SO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + H2O + SO2↑
2H+ + SO32- = H2O + SO2↑
г) купрум (ІІ) гідроксид і нітратна кислота;
Cu(OH)2↓ + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O
Cu(OH)2↓ + 2H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO3- + 2H2O
Cu(OH)2↓ + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
ґ) барій нітрат і натрій сульфат;
Ba(NO3)2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaNO3
Ba2+ + 2NO3- + 2Na+ + SO42- = BaSO4↓ + 2Na+ + 2NO3-
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
д) кальцій карбонат і сульфатна кислота.
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2↑
CaCO3↓ + 2H+ + SO42- = CaSO4↓ + H2O + CO2↑
Вправа 5. Напишіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій за поданими схемами. Назвіть речовини або йони, подані кольоровими літерами (А, Б+, В–):
а) А + 2H+ → Cr2+ + 2H2O; Речовина А - хром (II) гідроксид.
Cr(OH)2↓ + 2HCl = CrCl2 + 2H2O
Cr(OH)2↓ + 2H+ + 2Cl- = Cr2+ + 2Cl- + 2H2O
Cr(OH)2↓ + 2H+ = Cr2+ + 2H2O
б) SO32- + 2Б+ → SO2↑ + H2O; Йон Б+ - катіон Гідрогену Н+.
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2↑ + H2O
2Na+ + SO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + SO2↑ + H2O
SO32- + 2H+ = SO2↑ + H2O
в) Zn2+ + 2B– → Zn(OH)2↓. Йон В- - гідроксид-аніон ОН-.
ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4.
Zn2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ + 2Na+ + SO42-.
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓.
Вправа 6. До розчину барій гідроксиду масою 34,2 г з масовою часткою лугу 0,1 долили розчин сульфатної кислоти до повної нейтралізації. Обчисліть масу утвореного осаду.
Відомо: m(розчину)=34,2 г, ω(Ва(ОН)2)=0,1. Знайти: m(BaSO4)-?
Розв'язування:
І спосіб
1. Обчислюємо масу барій гідроксиду в розчині масою 34,2 г.
m(Ва(ОН)2)=m(розчину)•ω(Ва(ОН)2)=34,2 г•0,1=3,42 г
2. Записуємо рівняння реакції:
3,42 г х г
Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H2O
171 г 233 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій гідроксиду Ва(ОН)2 з утворенням 1 моль барій сульфату BaSO4. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Ba(OH)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171,
M(Ba(OH)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль. Маса 1 моль=233 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій сульфату.
3,42 г / 171 г = х г / 233 г, звідси
х г • 171 г = 233 г • 3,42 г
х = 233 г • 3,42 г : 171 г
х = m(BaSO4)=4,66 г
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу барій гідроксиду в розчині масою 34,2 г.
m(Ва(ОН)2)=m(розчину)•ω(Ва(ОН)2)=34,2 г•0,1 =3,42 г.
2. Обчислюємо кількість речовини барій гідроксиду масою 3,42 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Ba(OH)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171,
M(Ba(OH)2)=171 г/моль.
v(Ba(OH)2)=m(Ba(OH)2) : M(Ba(OH)2)=3,42 г : 171 г/моль=0,02 моль.
3. Записуємо рівняння реакції: Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій гідроксиду Ва(ОН)2 з утворенням 1 моль барій сульфату BaSO4, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,02 моль барій гідроксиду, то в результаті реакції утвориться така ж кількість речовини барій сульфату, тому
v(BaSO4)=v(Ва(ОН)2)=0,02 моль.
4. Обчислюємо масу барій сульфату кількістю речовини 0,02 моль за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, M(BaSO4)=233 г /моль.
m(BaSO4)=v(BaSO4)•M(BaSO4)=0,02 моль•233 г/моль=4,66 г.
Відповідь: m(BaSO4)=4,66 г.
Вправа 7. До розчину натрій карбонату масою 318 г з масовою часткою солі 20% долили розчин нітратної кислоти. Обчисліть об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції.
Відомо: m(розчину)=318 г, ω(Na2СO3)=20%, або 0,2. Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування.
І спосіб
1. Обчислюємо масу натрій карбонату в розчині масою 318 г.
m(Na2СO3)=m(розчину)•ω(Na2СO3)=318 г•0,2 =63,6 г
2. Записуємо рівняння реакції:
63,6 г x л
Na2СО3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑ + H2O
106 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій карбонату Na2СО3 з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду СO2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) натрій карбонату й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Na2CO3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106,
M(Na2CO3)=106 г/моль. Маса 1 моль=106 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду.
63,6 г / 106 г = х л / 22,4 л, звідси
х л • 106 г = 63,6 г • 22,4 л
х = 63,6 г • 22,4 л : 106 г
х = V(CO2)=13,44 л
II спосіб
1. Обчислюємо масу натрій карбонату в розчині масою 318 г.
m(Na2СO3)=m(розчину)•ω(Na2СO3)=318 г•0,2 =63,6 г.
2. Обчислюємо кількість речовини натрій карбонату масою 63,6 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Na2CO3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106,
M(Na2CO3)=106 г/моль.
v(Na2CO3)=m(Na2CO3) : M(Na2CO3)=63,6 г : 106 г/моль=0,6 моль
3. Записуємо рівняння реакції: Na2СО3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій карбонату Na2СО3 з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду СO2, кількості речовини однакові, тому
v(CO2)=v(Na2СO3)= 0,6 моль.
4. Обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 0,6 моль за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(СO2)=v(СO2)•VM=0,6 моль•22,4 л/моль=13,44 л.
Відповідь: V(CO2)=13,44 л.