Выражения молекулярных и ионно-молекулярных уравнений реакций
Задача 584.
Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ:
a) NaHCO3 + HCl ⇔;
б) FeCl3 + 3KOH ⇔;
в) Pb(CH3COO)2 + Na2S ⇔;
г) 2КHS + H2SO4 ⇔;
д) Zn(NO3)2 + 2KOH ⇔;
е) Са(ОН)2 + СО2⇔;
ж) Са(ОН)2 + СО2(избыток) ⇔.
Для каждого случая указать причину смещения равновесия в сторону прямой реакции.
Решение:
a) NaHCO3 + HCl ⇔ NaCl + H2O + CO2↑;
HCO3- + H+ ⇔ H2O + CO2↑.
Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется неустойчивая угольная кислота, которая в водных растворах распадается на углекислый газ и воду:
H2CO3 ⇔ H2O + CO2↑
б) FeCl3 + 3KOH ⇔ Fe(OH)3↓ + 3H2O;
Fe3+ + 3OH- ⇔ Fe(OH)3↓.
Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется малорастворимое вещество Fe(OH)3.
в) Pb(CH3COO)2 + Na2S ⇔ PbS↓ + 2CH3COOH;
Pb2+ + S2- ⇔ PbS↓.
Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется малорастворимое вещество PbS.
г) 2КHS + H2SO4 ⇔ K2SO4 + 2H2S;
4H+ + 2S2- ⇔ 2H2S.
Равновесие системы смещено в сторону образования малодиссциируемого электролита H2S.
д) Zn(NO3)2 + 2KOH ⇔ Zn(OH)2↓ + 2KNO3;
Zn2+ + 2OH- ⇔ Zn(OH)2↓.
В результате реакции образуется малорастворимое вещество гидроксид цинка, поэтому равновесие системы сместится вправо.
е) Са(ОН)2 + СО2⇔ СаСО3↓ + Н2О;
Са2+ + 2ОН- + СО2⇔ СаСО3↓.
Равновесие реакции смещено вправо, потому что образуется малорастворимое вещество карбонат кальция.
ж) Са(ОН)2 + СО2(избыток) ⇔ Са(НСО3)2;
2ОН- +2СО2– ⇔ НСО3-.
При избытке углекислого газа карбонат кальция превращается в гидрокарбонат кальция. В данной реакции при избытке углекислого газа в растворе происходит реакция:
СаСО3 + Н2О + СО2 ⇔ Са(НСО3)2.
Хотя при данном процессе образуется электролит, но равновесие реакции всё же смещено вправо, потому что согласно принципу Ле Шателье, равновесие системы при избытке углекислого газа будет смещено в сторону уменьшения его концентрации, действительно при постоянном подведении углекислого газа в систему осадка не образуется.
Задача 585.
Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: NaCN, KNO3, KOCl, NaNO2, CH3COONH4, CaCl2, NaClO4, HCOOK, KBr? Для каждой из гидролизующихся солей написать уравнение гидролиза в ионно-молекулярной форме и указать реакцию ее водного раствора.
Решение:
a) NaCN - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:
CN- + H2O ⇔ HCN + OH-.
При гидролизе образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.
б) KNO3 - соль сильного основания и сильной кислоты, поэтому гидролизу не подвергается. рР = 7, реакция среды нейтральная.
в) KOCl - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:
ClO- + H2O ⇔ HOCl + OH-
При гидролизе соли образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.
г) NaNO2 - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:
NO2- + H2O ⇔ HNO2 + OH-.
При гидролизе образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.
д) CH3COONH4 - соль слабого основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону:
NH4+ + H2O ⇔ NH4OH + H+;
СH3COO- + H2O ⇔ CH3COOH + OH-.
Так как K(NH4OH) ()= K(CH3COOH) = 1.8 . 10-5, то гидролиз соли равномерно протекает как по катиону, так и по аниону, т.е. содержание ионов H+ и OH- примерно одинаково, поэтому рН ((= 7. Реакция среды нейтральная.
е) CaCl2, NaClO4 и KBr являются солями сильных оснований и сильных кислот, поэтому гидролиз этих солей не протекает и, реакция их растворов будет нейтральной, рН = 7.
ж) HCOOK - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли протекает по аниону:
HCOO- + H2O ⇔ HCOOH + OH-
При гидролизе соли образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.
