Номер 1513, страница 239 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1513. *Приведите формулы трёх веществ, которые используются для снижения кислотности почв. Какие химические реакции протекают в почве после их внесения?

Для снижения кислотности почв (процесс, называемый известкованием) применяют вещества, обладающие основными свойствами. Они нейтрализуют избыточные ионы водорода $H^+$, которые определяют кислотность почвы. Ниже приведены формулы трёх таких веществ и химические реакции, протекающие при их внесении в почву.

1. Карбонат кальция (известняковая мука)

Это наиболее распространенное, доступное и безопасное средство для известкования. Его получают путем размола природных минералов, таких как известняк, мел или доломит (который также содержит карбонат магния $MgCO_3$). Формула карбоната кальция – $CaCO_3$.

При внесении в кислую почву карбонат кальция, будучи солью слабой кислоты, реагирует с ионами водорода $H^+$, присутствующими в почвенном растворе. В результате этой реакции нейтрализации кислотность снижается, а в почву поступают ионы кальция $Ca^{2+}$, которые улучшают её структуру и вытесняют токсичные для многих растений ионы $H^+$ и $Al^{3+}$ из почвенного поглощающего комплекса. Реакция протекает относительно медленно, обеспечивая долговременный эффект.

Химическое уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Формула вещества — $CaCO_3$ (карбонат кальция). Химическая реакция в почве: $CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2 \uparrow$.

2. Гидроксид кальция (гашеная известь)

Гидроксид кальция, известный как гашеная известь или "пушонка", является сильным основанием с формулой $Ca(OH)_2$. Он действует гораздо быстрее, чем карбонат кальция, и используется для быстрого раскисления почв.

Попадая в почву, гидроксид кальция хорошо растворяется в воде и диссоциирует с образованием гидроксид-ионов $OH^-$. Эти ионы напрямую нейтрализуют ионы водорода $H^+$, образуя молекулы воды. Это приводит к быстрому и значительному повышению pH почвы.

Химическое уравнение реакции:

$Ca(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Формула вещества — $Ca(OH)_2$ (гидроксид кальция). Химическая реакция в почве: $Ca(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2H_2O$.

3. Оксид кальция (негашеная известь)

Оксид кальция, или негашеная известь, — это основный оксид с формулой $CaO$. Это самое сильное и быстродействующее средство для раскисления почв, требующее осторожности при внесении.

Процесс нейтрализации кислотности проходит в два этапа. Сначала оксид кальция очень активно реагирует с почвенной влагой (водой), образуя гидроксид кальция (гашеную известь). Эта реакция экзотермическая (протекает с выделением большого количества тепла).

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Затем образовавшийся гидроксид кальция вступает в реакцию нейтрализации с ионами водорода, как было описано в предыдущем пункте.

$Ca(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Формула вещества — $CaO$ (оксид кальция). Химические реакции в почве: сначала оксид кальция реагирует с водой $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$, затем образовавшийся гидроксид кальция нейтрализует кислотность $Ca(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2H_2O$.