Номер 2, страница 11 - гдз по химии 10 класс тетрадь для практических работ Матулис, Матулис

Дано

Проводится эксперимент с использованием двух пробирок. В каждую пробирку наливают по $1-2 \text{ см}^3$ раствора кислоты, а затем добавляют примерно такой же объем раствора карбоната натрия.

• В первой пробирке: раствор хлороводородной (соляной) кислоты ($HCl_{(aq)}$).
• Во второй пробирке: раствор уксусной кислоты ($CH_3COOH_{(aq)}$).
• В обе пробирки добавляется раствор карбоната натрия ($Na_2CO_{3(aq)}$).

Найти:

• Объяснить наблюдаемые явления.
• Привести уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Решение

Объясните наблюдаемые явления.

При добавлении раствора карбоната натрия к раствору хлороводородной (соляной) кислоты в первой пробирке наблюдается очень быстрое и бурное выделение газа без запаха, сопровождающееся интенсивным вспениванием. Этот газ - углекислый газ ($CO_2$). Бурная реакция объясняется тем, что соляная кислота является сильной кислотой и полностью диссоциирует в водном растворе, предоставляя большое количество ионов водорода ($H^+$) для реакции с карбонат-ионами ($CO_3^{2-}$).

При добавлении раствора карбоната натрия к раствору уксусной кислоты во второй пробирке также наблюдается выделение газа, но значительно менее бурное и более медленное по сравнению с первой пробиркой. Этот газ также углекислый ($CO_2$). Менее интенсивная реакция обусловлена тем, что уксусная кислота является слабой кислотой и диссоциирует в водном растворе лишь частично, что приводит к меньшей концентрации ионов водорода ($H^+$) в растворе по сравнению с сильной кислотой.

Ответ:

Приведите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

1. Взаимодействие хлороводородной (соляной) кислоты с карбонатом натрия:

Молекулярная форма:

$2HCl_{(aq)} + Na_2CO_{3(aq)} \rightarrow 2NaCl_{(aq)} + H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

Полная ионная форма:

$2H^+_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)} + 2Na^+_{(aq)} + CO^{2-}_{3_(aq)} \rightarrow 2Na^+_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)} + H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

Сокращенная ионная форма:

$2H^+_{(aq)} + CO^{2-}_3{(aq)} \rightarrow H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

2. Взаимодействие уксусной кислоты с карбонатом натрия:

Молекулярная форма:

$2CH_3COOH_{(aq)} + Na_2CO_{3(aq)} \rightarrow 2CH_3COONa_{(aq)} + H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

Полная ионная форма:

$2CH_3COOH_{(aq)} + 2Na^+_{(aq)} + CO^{2-}_3{(aq)} \rightarrow 2CH_3COO^-_{(aq)} + 2Na^+_{(aq)} + H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$2CH_3COOH_{(aq)} + CO^{2-}_3{(aq)} \rightarrow 2CH_3COO^-_{(aq)} + H_2O_{(l)} + CO_{2(g)}\uparrow$

Ответ: