Номер 8, страница 58 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Карбонат калия ($K_2CO_3$) представляет собой соль, образованную сильным основанием (гидроксидом калия, $KOH$) и слабой кислотой (угольной кислотой, $H_2CO_3$). Общее правило для солей слабых кислот состоит в том, что они реагируют с более сильными кислотами. В результате такой реакции образуется новая соль и более слабая кислота, которая часто разлагается (например, с выделением газа) или выпадает в осадок.

а) с кремниевой кислотой

Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) является очень слабой кислотой. По шкале кислотности, угольная кислота ($H_2CO_3$) является более сильной кислотой, чем кремниевая кислота. Согласно принципу вытеснения кислот, более сильная кислота способна вытеснить более слабую кислоту из ее соли. Поскольку $H_2CO_3$ сильнее $H_2SiO_3$, карбонат калия ($K_2CO_3$), будучи солью угольной кислоты, не будет реагировать с кремниевой кислотой.

Теоретическая реакция $K_2CO_3 + H_2SiO_3 \rightarrow K_2SiO_3 + H_2CO_3$ не происходит в прямом направлении, так как для этого требовалось бы, чтобы $H_2SiO_3$ была сильнее $H_2CO_3$. Наоборот, силикат калия ($K_2SiO_3$) может быть вытеснен из раствора угольной кислотой, что подтверждает более высокую силу угольной кислоты.

Ответ: Не реагирует.

б) с серной кислотой

Серная кислота ($H_2SO_4$) является сильной кислотой. Она значительно сильнее угольной кислоты ($H_2CO_3$). Следовательно, серная кислота легко реагирует с карбонатом калия, вытесняя угольную кислоту. Угольная кислота, будучи нестабильной, немедленно разлагается на воду и углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.

Уравнение реакции:

$\text{K}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) + \text{H}_2\text{SO}_4 (\text{aq}) \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O} (\text{l}) + \text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$

Ответ: Реагирует.

в) с фосфорной кислотой

Фосфорная кислота ($H_3PO_4$) является кислотой средней силы, но она сильнее угольной кислоты ($H_2CO_3$). В результате этой реакции также происходит вытеснение угольной кислоты, которая затем разлагается на воду и углекислый газ.

Уравнение реакции (пример с образованием ортофосфата калия):

$3\text{K}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) + 2\text{H}_3\text{PO}_4 (\text{aq}) \rightarrow 2\text{K}_3\text{PO}_4 (\text{aq}) + 3\text{H}_2\text{O} (\text{l}) + 3\text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$

В ходе реакции наблюдается выделение пузырьков газа (углекислого газа).

Ответ: Реагирует.

г) с соляной кислотой

Соляная кислота ($HCl$) является сильной кислотой. Она значительно сильнее угольной кислоты ($H_2CO_3$). Следовательно, соляная кислота легко реагирует с карбонатом калия, вытесняя угольную кислоту, которая разлагается на воду и углекислый газ.

Уравнение реакции:

$\text{K}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) + 2\text{HCl} (\text{aq}) \rightarrow 2\text{KCl} (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O} (\text{l}) + \text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$

В ходе реакции наблюдается выделение пузырьков газа (углекислого газа).

Ответ: Реагирует.