К водному раствору сульфата калия прибавили избыток раствора нитрата бария


К водному раствору сульфата калия прибавили избыток раствора нитрата бария .Осадок отфильтровал,высушили и взвесили . Его масса оказалась равной 4,66г. ЗАПИШИТЕ МОЛЕКУЛРНОЕ И ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ПРОТЕКАЮЩЕЙ РЕАКЦИИ.

N(HCl) = 3,65/36,5  = 0,1 моль
C(HCl) =  0,1 моль/л
HCl = H(+) + Cl(-)
C(H+) =  0,1 моль/л
pH = -lgC(H+)
pH = -lg 0,1 = 1

Решение в приложенном файле.

1.
H₂S⁺⁶O₄+Al⁰ ⇒ H₂S⁻² + Al₂⁺³(SO₄)₃  + H₂O
S⁺⁶ + 8e⁻  S⁻²  8        3  окислитель
                             24
Al⁰-  3e⁻ Al⁺³    3        4  восстановитель
15H₂SO₄+ 8Al  = 3H₂S + 4Al₂(SO₄)₃  + 12H₂O
2.
H₂S⁺⁶O₄ + Na⁰ ⇒ Na₂⁺SO₄ + H₂S⁻² + H₂O
S⁺⁶+8e⁻ ⇒S⁻² окислитель
Na⁰-e⁻ ⇒ Na⁺  восстановитель

ответ: 2 S⁺⁶

Немолекулярного строения

реакций осаждения | Реакции в водном растворе

Нитрат серебра (\ (\ text {AgNO} _ {3} \)) реагирует с хлоридом калия (\ (\ text {KCl} \)), и образуется белый осадок.

  1. Напишите сбалансированное уравнение протекающей реакции. Включите государственные символы.

  2. Как называется образующаяся нерастворимая соль?

  3. Какие из солей в этой реакции растворимы?

Решение пока недоступно

Хлорид бария реагирует с серной кислотой с образованием сульфата бария и соляной кислоты.

  1. Напишите сбалансированное уравнение протекающей реакции. Включите государственные символы.

  2. Образуется ли во время реакции осадок?

  3. Опишите тест, который можно использовать для проверки наличия сульфата бария в продуктах.

Решение пока недоступно

Пробирка содержит прозрачный бесцветный раствор соли.К раствору добавляют несколько капель раствора нитрата серебра и образуется бледно-желтый осадок. Добавляли хлорную воду и четыреххлористый углерод, в результате чего получали раствор пурпурного цвета. Какая из следующих солей растворилась в исходном растворе? Напишите сбалансированное уравнение реакции, протекающей между солью и нитратом серебра.

  1. \ (\ text {NaI} \)

  2. \ (\ text {KCl} \)

  3. \ (\ text {K} _ {2} \ text {CO} _ {3} \)

  4. \ (\ text {Na} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)

Решение пока недоступно

.

5.2: Реакции осаждения - Chemistry LibreTexts

Цели обучения

  • Для идентификации реакции осаждения и прогнозирования растворимости.

Реакция осаждения - это реакция, при которой при смешивании двух растворов образуется нерастворимый продукт - осадок. Мы описали реакцию осаждения, в которой бесцветный раствор нитрата серебра смешивали с желто-оранжевым раствором дихромата калия с получением красноватого осадка дихромата серебра:

\ [AgNO_3 (водный) + K_2Cr_2O_7 (водный) \ rightarrow Ag_2Cr_2O_7 (s) + KNO_3 (водно) \ метка {5.2.1A} \]

Это уравнение имеет общий вид реакции обмена:

\ [AC + BD \ rightarrow \ underset {insoluble} {AD} + BC \ label {5.2.2B} \]

Таким образом, реакции осаждения являются подклассом реакций обмена, которые происходят между ионными соединениями, когда один из продуктов нерастворим. Поскольку оба компонента каждого соединения меняют партнеров, такие реакции иногда называют реакциями двойного вытеснения . Два важных применения реакций осаждения - это выделение металлов, которые были извлечены из их руд, и восстановление драгоценных металлов для повторного использования.

Видео : Смешивание хромата калия и нитрата серебра для инициирования реакции осаждения (уравнение \ (\ ref {5.2.1} \)).

Хотя химические уравнения показывают идентичность реагентов и продуктов и дают стехиометрию реакций, но они очень мало рассказывают нам о том, что происходит в растворе. Напротив, уравнения, которые показывают только гидратированные виды, фокусируют наше внимание на происходящем химическом составе и позволяют увидеть сходство между реакциями, которое в противном случае не могло бы быть очевидным.

Рассмотрим реакцию нитрата серебра с дихроматом калия. При смешивании водных растворов нитрата серебра и дихромата калия дихромат серебра образует красное твердое вещество. Общее сбалансированное химическое уравнение реакции показывает каждый реагент и продукт как недиссоциированные, электрически нейтральные соединения:

\ [2AgNO_3 (вод.) + K_2Cr_2O_7 (вод.) \ Стрелка вправо Ag_2Cr_2O_7 (s) + 2KNO_3 (вод.) \ Label {5.2.1} \]

Хотя уравнение \ (\ ref {5.2.1} \) показывает идентичность реагентов и продуктов, оно не показывает идентичность реальных частиц в растворе.Поскольку ионные вещества, такие как AgNO 3 и K 2 Cr 2 O 7 , являются сильными электролитами, они полностью диссоциируют в водном растворе с образованием ионов. Напротив, поскольку Ag 2 Cr 2 O 7 не очень растворим, он отделяется от раствора в виде твердого вещества. Чтобы узнать, что на самом деле происходит в растворе, более информативно записать реакцию в виде полного ионного уравнения, показывающего, какие ионы и молекулы гидратированы, а какие присутствуют в других формах и фазах:

\ [2Ag ^ + (aq) + 2NO_3 ^ - (aq) + 2K ^ + (aq) + Cr_2O_7 ^ {2 -} (aq) \ rightarrow Ag_2Cr_2O_7 (s) + 2K ^ + (aq) + 2NO_3 ^ - (водно) \ label {5.{2 -} (водн.) \ Rightarrow Ag_2Cr_2O_7 (s) \ label {5.2.3} \]

В химических реакциях должны сохраняться как масса, так и заряд, поскольку число электронов и протонов не меняется. Для сохранения заряда сумма зарядов ионов, умноженная на их коэффициенты, должна быть одинаковой с обеих сторон уравнения. В уравнении \ (\ ref {5.2.3} \) заряд слева равен 2 (+1) + 1 (−2) = 0, что совпадает с зарядом нейтрального Ag 2 Cr 2 O 7 формульная единица.{2 -} (водн.) \ Rightarrow Ag_2Cr_2O_7 (s) \ label {5.2.6} \]

Если мы посмотрим на чистые ионные уравнения, станет очевидным, что множество различных комбинаций реагентов может привести к одной и той же чистой химической реакции. Например, мы можем предсказать, что фторид серебра может быть заменен нитратом серебра в предыдущей реакции, не влияя на результат реакции.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Напишите общее химическое уравнение, полное ионное уравнение и чистое ионное уравнение для реакции водного нитрата бария с водным фосфатом натрия с получением твердого фосфата бария и раствора нитрата натрия.

Дано: реактивы и продукты

Запрошено: общее, полное ионное и чистое ионное уравнения

Стратегия:

Напишите и сбалансируйте общее химическое уравнение. Запишите все растворимые реагенты и продукты в их диссоциированной форме, чтобы получить полное ионное уравнение; затем отмените частицы, которые появляются с обеих сторон полного ионного уравнения, чтобы получить чистое ионное уравнение.

Решение:

Исходя из предоставленной информации, мы можем написать несбалансированное химическое уравнение реакции:

\ (Ba (NO_3) _2 (водный) + Na_3PO_4 (водный) \ rightarrow Ba_3 (PO_4) _2 (s) + NaNO_3 (водный) \)

Поскольку продукт представляет собой Ba 3 (PO 4 ) 2 , который содержит три иона Ba 2 + и два иона PO 4 3− на формульную единицу, мы можем сбалансировать уравнение при осмотре:

\ (3Ba (NO_3) _2 (водн.) + 2Na_3PO_4 (водн.) \ Rightarrow Ba_3 (PO_4) _2 (s) + 6NaNO_3 (водн.) \)

Это общее сбалансированное химическое уравнение реакции, показывающее реагенты и продукты в их недиссоциированной форме.{3 -} (вод.) \ Rightarrow Ba_3 (PO_4) _2 (s) \)

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \): смешивание фторида серебра с фосфатом натрия

Напишите общее химическое уравнение, полное ионное уравнение и чистое ионное уравнение для реакции водного фторида серебра с водным фосфатом натрия с получением твердого фосфата серебра и раствора фторида натрия.

Ответ

общее химическое уравнение:

\ [3AgF (водн.) + Na_3PO_4 (водн.) \ Rightarrow Ag_3PO_4 (s) + 3NaF (водн.) \ nonumber \]

полное ионное уравнение:

\ [3Ag ^ + (aq) + 3F ^ - (aq) + 3Na ^ + (aq) + PO_4 ^ {3 -} (aq) \ rightarrow Ag_3PO_4 (s) + 3Na ^ + (aq) + 3F ^ - (водно) \ nonumber \]

чистое ионное уравнение:

\ [3Ag ^ + (водн.) + PO_4 ^ {3 -} (водн.) \ Rightarrow Ag_3PO_4 (s) \ nonumber \]

До сих пор мы всегда указывали, будет ли происходить реакция при смешивании растворов, и если да, то какие продукты будут образовываться.Однако по мере того, как вы продвигаетесь в области химии, вам нужно будет предсказать результаты смешивания растворов соединений, предвидеть, какой тип реакции (если таковая будет) произойти, и предсказать идентичность продуктов. Студенты склонны думать, что это означает, что они должны «просто знать», что произойдет, если смешать два вещества. Нет ничего более далекого от истины: возможно бесконечное количество химических реакций, и ни вы, ни кто-либо другой не сможете запомнить их все. Вместо этого вы должны начать с определения различных реакций, которые может произойти , и затем оценить, какой из них является наиболее вероятным (или наименее невероятным) результатом.

Самый важный шаг в анализе неизвестной реакции - это записать все частицы - будь то молекулы или диссоциированные ионы - которые действительно присутствуют в растворе (не забывая сам растворитель), чтобы вы могли оценить, какие виды наиболее вероятны. реагировать друг с другом. Самый простой способ сделать такой прогноз - это попытаться поместить реакцию в одну из нескольких известных классификаций, уточняя пять общих типов реакций (кислотно-основные, реакции обмена, конденсации, расщепления и окислительно-восстановительные реакции).В следующих разделах мы обсудим три наиболее важных типа реакций, протекающих в водных растворах: реакции осаждения (также известные как реакции обмена), кислотно-основные реакции и реакции окисления и восстановления.

Прогнозирование растворимости

Таблица \ (\ PageIndex {2} \) дает рекомендации по прогнозированию растворимости широкого спектра ионных соединений. Чтобы определить, произойдет ли реакция осаждения, мы идентифицируем каждый компонент в растворе, а затем обращаемся к Таблице \ (\ PageIndex {2} \), чтобы увидеть, какие комбинации катиона и аниона, если таковые имеются, могут вызвать нерастворимая соль.При этом важно понимать, что растворимый и нерастворимый являются относительными терминами, которые охватывают широкий диапазон фактических растворимостей. Мы обсудим растворимость более подробно позже, где вы узнаете, что очень небольшие количества составляющих ионов остаются в растворе даже после осаждения «нерастворимой» соли. Однако для наших целей мы будем предполагать, что осаждение нерастворимой соли завершено.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): Рекомендации по прогнозированию растворимости ионных соединений в воде
Растворимый Исключения
Правило 1 большинство солей, содержащих щелочной металл (Li + , Na + , K + , Rb + и Cs + ) и аммоний (NH 4 + )
Правило 2 большинство солей, содержащих нитратный (NO 3 - ) анион
Правило 3 большинство солей анионов, полученных из монокарбоновых кислот (например,г., CH 3 CO 2 - ) но не ацетат серебра и соли длинноцепочечных карбоксилатов
Правило 4 большинство хлоридных, бромидных и йодидных солей но не солей ионов металлов, расположенных в нижней правой части периодической таблицы (например, Cu + , Ag + , Pb 2 + и Hg 2 2+ ).
Нерастворимый Исключения
Правило 5 большинство солей, содержащих анионы гидроксида (OH -) и сульфида (S 2-) но не солей щелочных металлов (группа 1), более тяжелых щелочноземельных металлов (Ca 2 + , Sr 2 + и Ba 2+ в группе 2) и NH 4 + ион.
Правило 6 большинство карбонатных (CO 3 2−) и фосфатных (PO 4 3−) солей но не солей щелочных металлов или иона NH 4 + .
Правило 7 наиболее сульфатные (SO 4 2−) соли, содержащие катионы основной группы с зарядом ≥ +2 но не солей катионов +1, Mg 2 + и дипозитных катионов переходных металлов (например,г., Ni 2 + )

Так же важно, как и предсказать продукт реакции, знать, когда произойдет химическая реакция , а не . Простое смешивание растворов двух разных химических веществ не гарантирует, что реакция состоится. Например, если 500 мл 1,0 М водного раствора NaCl смешать с 500 мл 1,0 М водного раствора KBr, конечный раствор имеет объем 1,00 л и содержит 0,50 М Na + (водн.), 0.50 M Cl - (водн.), 0,50 M K + (водн.) И 0,50 M Br - (водн.). Как вы увидите в следующих разделах, ни один из этих видов не вступает в реакцию ни с одним из других. Когда эти растворы смешиваются, единственный эффект заключается в разбавлении каждого раствора другим (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Влияние смешивания водных растворов KBr и NaCl. Поскольку чистой реакции не происходит, единственный эффект заключается в разбавлении одного раствора другим. (Для ясности молекулы воды не показаны на молекулярных изображениях растворов.)

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Используя информацию в таблице \ (\ PageIndex {2} \), спрогнозируйте, что произойдет в каждом случае с сильными электролитами. Напишите чистое ионное уравнение для любой протекающей реакции.

  1. Смешивают водные растворы хлорида бария и сульфата лития.
  2. Смешивают водные растворы гидроксида рубидия и хлорида кобальта (II).
  3. Смешивают водные растворы бромида стронция и нитрата алюминия.
  4. Твердый ацетат свинца (II) добавляют к водному раствору иодида аммония.

Дано: реактивы

Запрошено: реакция и чистое ионное уравнение

Стратегия:

  1. Определите ионы, присутствующие в растворе, и запишите продукты каждой возможной реакции обмена.
  2. Обратитесь к таблице \ (\ PageIndex {2} \), чтобы определить, какой из продуктов, если таковой имеется, является нерастворимым и поэтому образует осадок. Если образуется осадок, запишите чистое ионное уравнение реакции.

Решение:

A Поскольку хлорид бария и сульфат лития являются сильными электролитами, каждый полностью диссоциирует в воде с образованием раствора, содержащего составляющие анионы и катионы.Смешивание двух растворов первоначально дает водный раствор, который содержит ионы Ba 2 + , Cl -, Li + и SO 4 2-. Единственно возможная реакция обмена - образование LiCl и BaSO 4 :

.

Оксикислота | химическое соединение | Британника

Азотная кислота, HNO 3 , была известна алхимикам 8 века как «аква фортис» (крепкая вода). Он образуется в результате реакции пятиокиси азота (N 2 O 5 ) и двуокиси азота (NO 2 ) с водой. Небольшие количества азотной кислоты обнаруживаются в атмосфере после грозы, а ее соли, называемые нитратами, широко распространены в природе. Огромные месторождения нитрата натрия, NaNO 3 , также известного как чилийская селитра, обнаружены в пустынном регионе недалеко от границы Чили и Перу.Эти отложения могут иметь ширину 3 км (2 мили), длину 300 км (200 миль) и толщину до 2 метров (7 футов). Нитрат калия, KNO 3 , иногда называемый бенгальской селитрой, встречается в Индии и других странах Восточной Азии. Азотная кислота может быть получена в лаборатории путем нагревания нитратной соли, такой как упомянутые выше, с концентрированной серной кислотой; например, NaNO 3 + H 2 SO 4 + тепло → NaHSO 4 + HNO 3 . Поскольку HNO 3 кипит при 86 ° C (187 ° F), а H 2 SO 4 кипит при 338 ° C (640 ° F), а NaNO 3 и NaHSO 4 являются нелетучими солями, азотная кислота легко удаляется перегонкой.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

В промышленных масштабах азотная кислота производится по методу Оствальда. Этот процесс включает окисление аммиака, NH 3 , до оксида азота, NO, дальнейшее окисление NO до диоксида азота, NO 2 , а затем преобразование NO 2 в азотную кислоту (HNO 3 ) , Это поточный процесс, при котором смесь аммиака и избыточного воздуха нагревается до 600–700 ° C (от 1100 до 1300 ° F) и проходит через платино-родиевый катализатор.(Катализатор увеличивает скорость реакции, не расходясь при этом.) Когда происходит окисление до NO, эта газовая смесь буквально горит пламенем. Дополнительный воздух добавляется для окисления NO до NO 2 . NO 2 , избыток кислорода и инертный азот из воздуха пропускаются через водяную струю, где HNO 3 и NO образуются в виде непропорционального NO 2 . Газообразный NO рециркулирует в процессе с большим количеством воздуха, а жидкая HNO 3 отводится и концентрируется.Около 7 миллиардов кг (16 миллиардов фунтов) HNO 3 ежегодно производятся в США в промышленных масштабах, при этом большая часть производится по методу Оствальда.

В чистом виде азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость, которая кипит при 86 ° C (187 ° F) и замерзает при -42 ° C (-44 ° F). Под воздействием света или тепла он разлагается с образованием кислорода, воды и смеси оксидов азота (в основном NO 2 ). 4HNO 3 + свет (или тепло) → 4ΝΟ 2 + 2H 2 O + O 2 Следовательно, азотная кислота часто имеет желтый или коричневый цвет из-за NO 2 , который образуется при разложении.Азотная кислота стабильна в водном растворе, и 68-процентные растворы кислоты (т.е. 68 граммов HNO 3 на 100 граммов раствора) продаются как концентрированные HNO 3 . Это одновременно сильный окислитель и сильная кислота. Неметаллические элементы, такие как углерод (C), йод (I), фосфор (P) и сера (S), окисляются концентрированной HNO 3 до их оксидов или оксикислот с образованием NO 2 ; например, S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O.Кроме того, многие соединения окисляются HNO 3 . Соляная кислота, водный раствор HCl, легко окисляется концентрированной HNO 3 до хлора, Cl 2 , и диоксида хлора, ClO 2 . Царская водка («королевская вода»), смесь одной части концентрированной HNO 3 и трех частей концентрированной HCl, активно вступает в реакцию с металлами. Использование этой смеси алхимиками для растворения золота зарегистрировано еще в 13 веке.

Действие азотной кислоты на металл обычно приводит к восстановлению кислоты (т.е.е., снижение степени окисления азота). Продукты реакции определяются концентрацией HNO 3 , используемым металлом (т.е. его реакционной способностью) и температурой. В большинстве случаев образуется смесь оксидов азота, нитратов и других продуктов восстановления. Относительно инертные металлы, такие как медь (Cu), серебро (Ag) и свинец (Pb), восстанавливают концентрированную HNO 3 в основном до NO 2 . Реакция разбавленной HNO 3 с медью дает NO, тогда как более химически активные металлы, такие как цинк (Zn) и железо (Fe), реагируют с разбавленной HNO 3 с образованием N 2 O.При использовании очень разбавленной HNO 3 может образоваться газообразный азот (N 2 ) или ион аммония (NH 4 + ). Азотная кислота реагирует с белками, например белками кожи человека, с образованием желтого вещества, называемого ксантопротеином.

Нитраты, представляющие собой соли азотной кислоты, образуются при взаимодействии металлов или их оксидов, гидроксидов или карбонатов с азотной кислотой. Большинство нитратов растворимы в воде, а азотная кислота в основном используется для производства растворимых нитратов металлов.Все нитраты разлагаются при нагревании и могут привести к взрыву. Например, при нагревании нитрата калия (KNO 3 ) образуется нитрит (соединение, содержащее NO 2 - ) и выделяется газообразный кислород. 2KNO 3 + тепло → 2KNO 2 + O 2 При нагревании нитратов тяжелых металлов образуется оксид металла, как, например, в 2Cu (NO 3 ) 2 + тепло → 2CuO + 4NO 2 + O 2 . Нитрат аммония, (NH 4 ) 2 NO 3 , образует закись азота, N 2 O, и особенно опасен при нагревании или взрыве.

Азотная кислота широко используется в лабораториях и в химической промышленности как сильная кислота и как окислитель. Кислота широко используется при производстве взрывчатых веществ, красителей, пластмасс и лекарств. Нитраты ценны как удобрения. Порох представляет собой смесь нитрата калия, серы и древесного угля. Аммонал, взрывчатое вещество, представляет собой смесь нитрата аммония и алюминиевого порошка.

.

Смотрите также