Контрольные задания по химии (стр. 3 )

CaCO3 · MgCO3(кристалл.) = CaO(кристалл.) + МgO(кристалл.) + 2CO2 (газ) .

Тепловой эффект этого процесса ∆rН0 = 302 кДж. Определите теплоту образования (∆fH0) доломита и возможность самопроизвольного протекания этого процесса при стандартных условиях.

47. Сколько теплоты надо затратить при обжиге известняка, чтобы получить 56 кг извести? Процесс идет по схеме

СаСО3(кристалл.) = СаО(кристалл.) + СО2 (газ) .

Расчет проводите при стандартных условиях. Возможно ли самопроизвольное прохождение этого процесса при заданных условиях?

48. При получении кальцинированной соды идет реакция

2 NaHCO3 (кристалл.) = Na2CO3 (кристалл.) + СО2 (газ) + Н2О(газ).

Определите возможность протекания данного процесса в стандартных изобарно – изотермических условиях и температуру, при которой наступит состояние термодинамического равновесия.

49. Определите тепловой эффект и изменение энергии Гиббса при стандартных условиях реакции образования моноалюмината кальция, являющегося главным минералом глиноземистого цемента

СаСО3 (кристалл.) + Аl2О3 (кристалл.) → СаО · Аl2О3 (кристалл.) + СО2 (газ) .

50. При термической обработке природный гипс выделяет воду, образуя строительный гипс. Процесс идет по схеме:

CaSO4 · 2H2O(кристалл.) = CaSO4 · 0, 5H2O(кристалл.) + 1,5 H2O(жидк.) .

Определите количество затраченной теплоты при получении 1,45 т строительного гипса и возможность самопроизвольного протекания данного процесса при стандартных условиях. Молярная масса CaSO4 · 2H2O рассчитывается как сумма молярных масс CaSO4 и Н2О.

51.Определите изменение энергии Гиббса в ходе процесса:

SiO2(кристалл.) + 2Mg (кристалл.) = 2MgO(кристалл.) + Si (кристалл.)

и дайте заключение о возможности протекания его при стандартных условиях.

52. Сколько теплоты надо затратить на разложение 53 кг соды, протекающее по уравнению

Na2CO3 (кристалл.) = Na2O (кристалл.) + CO2 (г)аз?

Определите ∆rG0 и температуру, при которой наступит состояние термодинамического равновесия в данной системе.

53. В зависимости от условий (температуры) реакции

СаО(кристалл.) + Н2О(жидк.)↔ Са(ОН)2 (кристалл.)

может протекать в прямом и обратном направлении. Решите вопрос, рассчитав ∆rG0 , о возможности гашения извести при стандартных условиях.

54. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при стандартных условиях для процесса:

MgO (кристалл.) + Н2 (газ) → Н2О(жидк.) + Mg (кристалл.) .

Определите при какой температуре в системе установится состояние термодинамического равновесия.

55. Важнейшей составляющей портландцемента является трехкальциевый силикат (3СаО · SiO2)

3СаО (кристалл.) + SiO2 (кристалл.) = 3СаО · SiO2 (кристалл.) .

ν =3 моль ν =1 моль ν =1 моль

Какое количество теплоты выделится при получении 2,28 т трехкальциевого силиката? Возможно ли его образование при стандартных условиях?

56. Определите изменение энергии Гиббса при стандартных условиях процесса

СаСО3 (кристалл.) + SiO2 (кристалл.) = Са SiO3 (кристалл.) + CO2 (кристалл.)

и решите вопрос о возможности самопроизвольного протекания его при указанных условиях.

Рассчитайте температуру, при которой наступит состояние термодинамического равновесия данной системы.

57. Процесс гидратации трехкальциевого силиката идет по реакции:

3СаО · SiO2 (кристалл.) + 3Н2О(жидк.) = 2СаО · SiO2 · 2Н2О(кристалл.) + Са(ОН)2 (кристалл.)

ν =1 моль ν =3 моль ν =1 моль ν =1 моль

Определите:

а) теплоту образования гидросиликата кальция (2СаО · SiO2 · 2Н2О), если тепловой эффект этого процесса ∆rН0 = − 114кДж;

б) степень гидратации, если к моменту испытания выделилось 28,5 кДж теплоты.

58. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы получить 540 кг трехкальциевого алюмината

3 СаО(кристалл.) + Аl2О3 (кристалл.) = 3 СаО · Аl2О3 (кристалл.) ?

ν = 3 моль ν = 1 моль ν = 1 моль

Возможно ли самопроизвольное прохождение этого процесса при стандартных условиях?

59. Определите при стандартных условиях изменение энергии Гиббса процесса:

FeO (кристалл.) + CO(газ) = Fe (кристалл.) + CO2 (газ).

При какой температуре наступит состояние термодинамического равновесия данной системы?

60. Решите вопрос о возможности самопроизвольного протекания процесса:

2 Н2S(газ) + SO2 (газ) = 2Н2О (жидк.) +3 S (твёрд.)

при стандартных условиях и определите температуру, при которой наступит состояние термодинамического равновесия в системе.

2. 2. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

Типовая задача 1

Реакция карбонизации извести идет по уравнению

Са(ОН)2 (раствор) + СО2 (газ) → СаСО3 (твёрд.) + Н2О(жидк.) .

Константа скорости этой реакции при некоторой температуре равна 0,16 мин-1. Исходные концентрации Са(ОН)2 = 0,4 моль/л и СО2 = 0, 5 моль/л. Вычислите начальную скорость процесса и его скорость, когда прореагирует 25% Са(ОН)2. Состояние равновесия в данной системе устанавливается, когда исходная концентрация Са(ОН)2 уменьшится на 75%. Рассчитайте массу фактически полученной извести и массовую долю выхода продукта, если начальная масса извести 3, 7 кг.

Решение.

Скорость реакции рассчитывается по уравнению закона действия масс, которое для прямого химического процесса

прямой процесс

аА + bB d D

обратный процесс

имеет вид: υ пр. проц. = k пр. проц. c(А)а · с(В)b, (10 )

где k пр. проц. – константа скорости прямого процесса;

c(А)а и с(В)b – концентрации веществ А и В в степенях, с показателями, равными

стехиометрическим коэффициентам.

В случае гетерогенного процесса в уравнения входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрации твердых веществ представляют собой постоянную величину и поэтому входят в константу скорости.

Начальная скорость для данной реакции:

υ нач. = κ с (Са(ОН)2) · с (СО2) = 0.16 · 0.4 · 0.5 = 3.2 · 10-2 моль/(л·мин).

Когда прореагирует 25% извести, концентрация её уменьшится на 25% и станет равной (0,4 − 0,1) = 0,3 моль/л, а концентрация углекислого газа уменьшится на такое же число моль: (0,5 − 0,1) = 0,4 моль/ л. При этом скорость химической реакции уменьшиться до величины:

υ = 0,16 · 0,3 · 0, 4 = 1, 92 ·10 –2 моль/(л ·мин).

По мере уменьшения концентрации начальных веществ скорость прямой реакции уменьшается, а обратной – увеличивается. Когда скорости будут одинаковы, наступит состояние равновесие в системе.

Согласно уравнению реакции из одного моль извести получается один моль карбоната кальция

М(Са(ОН)2) = 74 г/моль, М(СаСО3) = 100 г/моль.

Начальная масса извести 3, 7 кг, следовательно

74 г − 100 г

3700 г − х г,

где х = 5000 г или 5 кг предоставляет максимально возможный теоретический выход. В соответствии с условием задачи фактически можно получить только 75 % от теоретически возможного. Следовательно:

5,0 кг − 100%

х − 75%

mфакт = 3, 75 кг

Массовая доля выхода продукта (см. типовую задачу к разделу 1.1)

η = m факт. : m теор. = 3, 75 : 5, 0 = 0, 75

Типовая задача 2

В системе

МgСО3(твёрд.) MqO (твёрд.) + CO2 (газ), ∆rН > 0

при температуре 7000С установилось состояние равновесия.

Температурный коэффициент скорости этой реакции равен 2. Изменится ли скорость прямой реакции, если повысить температуру на 50 0С? Как надо изменить внешнее давление, чтобы увеличить скорость прямой реакции, не изменяя температуру?

Решение.

1. Применим для решения уравнение Вант-Гоффа:

(11)

где γ – температурный коэффициент скорости.

Скорость прямой реакции возрастает в 32 раза. Прямая реакция эндотермическая (определяем по знаку ∆rН > 0), поэтому, согласно принципу Ле-Шателье, для смещения равновесия вправо надо повысить температуру, что и показал расчет.

Данная реакция в прямом направлении идет с увеличением числа моль газообразных веществ, давление в системе увеличивается, поэтому, согласно принципу Ле-Шателье, внешнее давление надо понизить, что приведет к увеличению выхода конечных веществ.

Направление смещения химического равновесия при внешнем воздействии на систему происходит в соответствии с принципом Ле-Шателье (табл. 5).

Таблица 5

Смещение химического равновесия

Изменение внешних условий	Влияние на смещение положения равновесия
повышение Температура понижение	Равновесие смещается в сторону течения эндотермического процесса Равновесие смещается в сторону течения экзотермического процесса
повышение Давление понижение	Увеличивает скорость процесса, протеекающего с уменьшением числа моль газообразных веществ Увеличивает скорость процесса, протеекающего с увеличением числа моль газообразных веществ
повышение Концентрация понижение	Увеличивает скорость процесса, в котором участвует вещество, концентрацию которого повышают Увеличивает скорость процесса, в результате которого образуется вещество, концентрацию которого понижают

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

61. Реакция идет по уравнению:

2 SO2 (газ) + О2 (газ) → 2 SO3 (газ) .

Концентрации исходных веществ до начала реакции были с(SO2) = 0.03 моль/л и с(СO2) = 0.01моль/л.

Вычислите концентрации этих веществ в момент, когда с(SO3) = 0.005 моль/л, и начальную скорость данного процесса. Константа скорости реакции равна 5 ·10-2 мин‾1. Как изменится скорость прямой реакции при увеличении внешнего давления?

62. Во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакций в системе

2 СО(газ) СО2(газ) + С(твёрд.),

если объем газовой смеси уменьшить в три раза? В какую сторону при этом сместится равновесие системы? Рассчитайте массовую долю выхода углекислого газа, если при достижении состояния равновесия в системе разложилось 50% из 2,8 кг вступившего в реакцию СО.

63. При стандартных условиях в системе

CaCO3 (твёрд.) + СO2 (газ) + H2O(жидк.) Сa(HCO3)2 (раствор) , ∆rH < 0

установилось состояние равновесия. Сколько кг карбоната кальция прореагировало, если до достижения состояния равновесия израсходован 1 м3 углекислого газа? Как надо изменить условия (давление, температуру), чтобы увеличить выход продукта реакции?

64. При температуре 400 0С в системе

СаО(твёрд.) + SiO2 (твёрд.) βCaO · SiO2 (твёрд.) , ∆rH >O

установилось состояние равновесия. Как изменится скорость прямой реакции при увеличении температуры на 40 0С? Температурный коэффициент скорости этой реакции равен 2. Повышать или понижать надо температуру, чтобы данный процесс прошел практически до конца?

65. Какие процессы экономически более выгодные – идущие в системах с высоким или низким значением энергии активации? Почему с увеличением температуры скорости реакций возрастают?

66. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы

СаСО3(тв) СаО(тв) + СО2(газ).

Состояние равновесия в данной системе установилось, когда прореагировало 40 % карбоната кальция. Рассчитайте массовую долю выхода продукта, если исходная масса карбоната кальция составляет одну тонну.

Как следует изменить внешнее давление, чтобы повысить выход извести?

67. Реакция идет по уравнению

МgCO3(твёрд.) + Н2О(жидк.) + СО2(газ) Мg(НСО3)2 (раствор).

Как изменится скорость прямой реакции при увеличении концентрации углекислого газа в 4 раза?

Сколько кг Мg(НСО3)2 получится, если до достижения состояния равновесия в системе было израсходовано 2 м3 СО2 и процесс шел при стандартных условиях?

68. Состояние равновесия в системе

3 СаО(твёрд.) + Аl2О3 (твёрд.) 3СаО · Аl2О3 (твёрд.) , ∆rH >O

ν = 3 моль ν = 1 моль ν = 1 моль

установилось при 600 0С. На сколько следует повысить температуру, чтобы скорость прямой реакции увеличилась в 81 раз? Температурный коэффициент скорости для данной реакции равен 3. Почему для увеличения скорости реакции температуру надо повышать? Если реакция пройдет до конца, то сколько кг трехкальциевого алюмината образуется из 112 кг извести?

69. Процесс гашения извести экзотермический

СаО(твёрд.) + Н2О(жидк.) Са(ОН)2 (раствор) , ∆rH < 0

Что нужно сделать: повысить или понизить температуру, чтобы равновесие в системе сместилось вправо? При стандартной температуре равновесие наступает тогда, когда образуется 4,44 кг гашеной извести (Са(ОН)2), что составляет 60% от теоретического выхода. Рассчитайте массу негашеной извести, вступившей в реакцию.

70. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы

СО(газ) + Н2О(пар) СО2(газ) + Н2 (газ) .

Как изменится скорость обратной реакции, если уменьшить концентрацию водорода в 4 раза? В сторону какой реакции – прямой или обратной – сместится при этом равновесие? Почему данное равновесие не может быть смещено изменением внешнего давления?

71. Что понимают под энергией активации химической реакции? Если реакция идет медленно при данной температуре, что можно сказать об энергии активации: она велика или мала?

Как зависит скорость реакции от температуры? Сформулируйте правило Вант-Гоффа.

72. При получении оксида магния идет процесс

MqCO3 (твёрд.) MqO (твёрд.) + CO2 (газ).

Какое влияние на выход MqO окажут увеличение давления над системой, удаление из системы углекислого газа?

Состояние равновесия в данной системе устанавливается тогда, когда прореагирует 60% карбоната магния. Рассчитайте массовую долю выхода продукта (MqO), если исходная масса MqCO3 была 16.8 кг.

73. В системе

Ca(OH)2(раствор) + SO3(газ) CaSO4 (твёрд.) + H2O (ж)идк., ∆rH < 0

установилось состояние равновесия. Сколько гашеной извести прореагировало, если до достижения состояния равновесия израсходовано 1, 5 м3 SO3? Как следует изменить условия (давление, температуру), чтобы сместить равновесие данной реакции вправо?

74. Реакция идет по уравнению

4 NН3 (газ) + 5 О2 (газ) = 4 NO(газ) + 6 Н2О(газ) .

Концентрации исходных веществ до начала реакции были одинаковы и равнялись 0.2 моль/л. Через некоторое время они уменьшились вдвое для каждого исходного вещества.

Во сколько раз уменьшилась скорость прямой реакции к концу этого промежутка времени? Как надо изменить внешнее давление, чтобы скорость прямой реакции увеличилась?

75. При затворении водой строительного гипса идет реакция

СаSO4 · 0,5Н2О(твёрд.) + 1,5 Н2О(жидк.) = СаSO4 · 2 Н2О(твёрд.) .

Константа скорости этой реакции при температуре 200С равна 0, 2 мин ‾1. Вычислить скорость прямой реакции, если с(Н2О) = 0,05 моль/л. Сколько кг воды потребуется для гидратации 14,5 кг гипса, если до достижения состояния равновесия его прореагировало 50%?

Тема 3. растворы и их применение в технологических процессах

содержание материала темы для самостоятельного изучения

Растворы и их природа; растворители; способы выражения концентрации. Растворы неэлектролитов и электролитов, их термодинамические свойства.

Водные растворы электролитов, электролитическая диссоциация, степень и константа диссоциации. Электролиты сильные и слабые.

Условия протекания практически необратимых реакций двойного обмена. Водородный показатель реакции среды рН. Гидролиз солей.

Использование растворов в технологии строительного производства.

Жесткость природных вод. Водоподготовка.

Литература: [1 - §§ 8.1…8.6], [2 - ‾ 7.1...7.6], [4- глава I, §§ 1,2,5,6; глава II, §8]

3. 1. общие свойства растворов

Типовая задача 1

В системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания используется антифризы – жидкости с пониженной температурой замерзания. Вычислите массу этиленгликоля (С2Н4(ОН)2), которого необходимо прибавить на каждый килограмм воды для приготовления антифриза с температурой замерзания минус 50С.

Решение.

Понижение температуры замерзания раствора неэлектролита – ΔТзамерз. пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества - Сm:

Δ Тзамерз. = К · Сm, (12)

где К - криоскопическая постоянная, равная для воды 1,86 град · кг/моль.

Моляльная концентрация выражается числом моль растворенного вещества в 1 кг (1000 г) растворителя, следовательно:

(13)

где 1000 − коэффициент перевода «кг» в «г»;

m1 – масса растворенного вещества, г;

m2 – масса растворителя, г;

М – молярная масса растворенного вещества, г/ моль.

Молярная масса С2Н4(ОН)2 составляет 62 г/ моль, поэтому

Типовая задача 2

Для удаления снежно – ледяных образований с дорожных покрытий используют антигололедные ( размораживающие ) реагенты. Рассчитайте массу сульфата натрия, которого нужно внести на дорогу, чтобы расплавить лед при температуре окружающей среды минус 50С. Масса льда соответствует 100 кг жидкой воды, изотонический коэффициент сульфата натрия равен 2, 44.

Решение.

Для электролитов, к которым относится и сульфат натрия - Na2SO4, понижение температуры замерзания рассчитывается с учетом изотонического коэффициента i − формулы (12) и (13):

Δ Тзамерз. = i · К · Сm, (14)

следовательно,

(15)

Для расплавления льда следует создать температуру ниже минус 50С, допустим, минус 60С.

M (Na2SO4) = 142 г/моль;

m (H2O) = г;

i (Na2SO4) = 2.44.

K (H2O)= 1.86 0, град· кг/моль,

тогда:

Типовая задача 3

Вычислите временную, постоянную и общую жесткость воды, обусловленную присутствием соответственно Ca(HCO3)2 и CaSO4, если при ее анализе на титрование 100 мл воды израсходовано 4.0 мл соляной кислоты (рабочий раствор) с молярной концентрацией эквивалента 0.1 моль/л и 9.0 мл трилона Б (рабочий раствор) с молярной концентрацией эквивалента 0.05 моль/л. Какова масса Ca(HCO3)2 и CaSO4, содержащийся в 100 л воды?

Решение.

Вода, в которой присутствуют значительные количества соединений, содержащихся Са2+ и Mq2+, является жесткой. Соли Ca(HCO3)2 и Mq(HCO3)2 определяют временную, а все другие растворимые соли – постоянную жесткость. Измеряется жесткость числом ммоль эквивалентов этих солей, содержащихся в 1 л воды.

Для определения жесткости к точно измеренному объему анализируемой воды приливают по каплям рабочий раствор известной концентрации, объем которого тоже измеряют. При этом эквивалентная точка фиксируется с помощью индикатора. Этот процесс называется титрованием. В соответствии с законом эквивалентов:

(16)

где V – объем раствора, мл;

CЭ – молярная концентрация эквивалента, моль/л.

Определяют СЭ воды, т. е. число моль эквивалентов солей жесткости, содержащихся в 1 литре воды.

Жесткость воды вычисляется по формуле

(17)

где 1000 – коэффициент пересчета, переводящий число моль эквивалентов в число ммоль эквивалентов.

Рабочим раствором для определения временной жесткости служит соляная кислота, общей (сумма временной и постоянной) − трилон Б.

Из условия задачи следует:

Масса солей жесткости в граммах, содержащаяся в объеме воды V, вычисляется по формуле:

(18)

где МЭ –молярная масса эквивалента, г/моль.

МЭ = M : n, (19)

где М – молярная масса, г/моль,

n − число химических связей в соли между катионом и анионом.

MЭ (Сa(HCO3)2) = M (Сa(HCO3)2) : 2 = 162 : 2 = 81 г/моль;

МЭ (CaSO4) = М (CaSO4) : 2 = 136 : 2 = 68 г/моль.

В 100 л анализируемой воды содержится солей временной жёсткости (определяется титрованием соляной кислотой − 4,0 мл) и солей постоянной жёсткости (определяется разностью титрования между трилоном Б и соляной кислотой − 0,5 мл):

.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

76. Кратко опишите физические и химические свойства воды. Приведите примеры использования водных растворов в технологии строительного производства.

77. Охарактеризуйте, что показывают и в каких единицах измеряются следующие способы выражения концентрации растворов: массовая доля, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента вещества, моляльность, мольная доля, титр.

78. Определите самую низкую температуру, при которой не будет замерзать вода в радиаторе автомобиля, если в него залить 8 кг воды и 1 кг пропиленгликоля ( С3Н6(ОН)2 ).

79. Какого из спиртов: этилового (С2Н5ОН) или метилового (СН3ОН) нужно добавить больше на 1 кг воды для приготовления антифриза с температурой замерзания минус 100 С. Ответ подтвердите расчетом.

80. Рассчитайте, какой из антифризов: на основе этиленгликоля (С2Н4(ОН)2), цена за 1 кг 45 руб., или на основе пропиленгликоля (С3Н6(ОН)2) , цена за 1 кг 1200руб экономически более целесообразно применять, если температура окружающей среды – минус 120С.

81. Рассчитайте, при какой самой низкой температуре не будет замерзать вода в радиаторе автомобиля, если в него залить 9 кг воды и 1 кг глицерина (С3Н5(ОН)3).

82. Температура окружающей среды понижается до минус 100 С. Рассчитайте, какой из антифризов экономически более целесообразен: спирт метиловый (СН3ОН), цена за 1 кг 20 руб, или спирт пропиловый ( С3Н7ОН), цена за 1 кг 90 руб.

83. Рассчитайте, какой из антигололедных реагентов: нитрат аммония (NH4NO3) (i = 1, 80), цена за 1 кг 90 руб, или хлорид аммония (NH4Cl) (i = 1, 83), цена за 1 кг 80 руб экономически более целесообразно использовать в качестве антигололедного реагента. Расчет проведите для температуры окружающей среды минус 100С с учетом, что масса льда соответствует 30 кг жидкой воды.

84. Рассчитайте, какого из антигололедного реагента: хлорида натрия (NaCl) (i = 1,84) или хлорида аммония (NH4Cl) (i = 1, 83) нужно взять больше, чтобы удалить с дорожного полотна лед массой, соответствующей 50 кг жидкой воды. Температура окружающей среды минус 100 С.

85. Какой из антигололедных реагентов: хлорид натрия (i = 1,84) или сульфат натрия (i = 2, 44) при прочих равных условиях будет больше понижать температуру замерзания.

86. Опишите способы устранения жесткости воды. Приведите соответствующие уравнения реакций.

87. В воде присутствует некоторое количество гидрокарбоната магния (Мg(НСО3)2). При кипячении 0,5 л воды в осадок выпало 29 мг Мg(ОН)2. Чему равна жесткость воды? (Ответ: 2 ммоль/л)

88. При титровании 100 мл воды израсходовано 8,0 мл трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/л. Рассчитайте, сколько нужно взять соды Na2CO3 для умягчения воды, если известно, что масса соды эквивалента массе солей жесткости. Напишите уравнение реакции, происходящей при обработке воды, содержащей СаСl2, содой. (Ответ: 21, 2 г).

89. При анализе технологической воды на содержание солей жесткости было проведено титрование соляной кислотой и трилоном Б. На титрование 100 мл воды израсходовано: а) 3,0 мл соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/ л; б) 8,0 мл трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05моль/л. Вычислить массу Мg(NO3)2, обусловливающую постоянную жесткость, если объем воды 10 л. (Ответ: 0,74 г).

90. Вода некоторого замкнутого водоема соприкасается в природным ангидритом СаSО4. Вычислить жесткость воды в данном водоеме, если известно, что растворимость СаSО4 при обычных условиях составляет около 1, 5 г/л. (Ответ: 22,06 ммоль/л).

3.2. растворы электролитов

Типовая задача 1

В трех сосудах находится раствор карбоната натрия (Na2CO3). В первый сосуд прилили раствор соляной кислоты, во второй – раствор хлорида кальция и в третий – раствор хлорида калия. Где произошли химические реакции и почему?

Решение.

Реакции между растворами электролитов идут в том случае, если образуются малорастворимые (нерастворимые) соединения или малодиссоциирующие вещества (слабые электролиты). Выделение газа также свидетельствует о протекании реакции.

Напишем предполагаемые реакции в молекулярной форме:

а. Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2CO3 (H2O + CO2)

б. Na2CO3 + СаСl2 → 2 NaCl + CaCO3

в. Na2CO3 + КСl → 2 NaCl + К2СО3.

Запишем уравнения процессов в полной ионно–молекулярной форме: хорошо растворимые и хорошо диссоциирующие вещества (сильные электролиты) будем писать в виде ионов, а малорастворимые (CaCO3) и малодиссоциирующие (H2O) – в виде молекул (см. табл. 6 и 7).

Таблица 6

Растворимость кислот, оснований и солей в воде

Катион	Н+	К+, Na+	NH4+	Mq2+	Ca2+	Cu2+	Zn2+	Mn2+	Fe2+	Fe3+	Al3+
Анион
OH‾		Р	РХ	Н	М	н	н	н	н	н	н
Cl‾	Р	Р	Р	Р	Р	р	р	р	р	р	р
NO3‾	Р	Р	Р	Р	Р	р	р	р	р	р	р
S2‾	Р*	Р	Р	−	−	н	н	н	н	н	−
SO32‾	Р*	Р	Р	М	м	−	м	н	м	−	−
SO42‾	Р	Р	Р	Р	М	р	р	р	р	р	р
CO32‾	Р*	Р	Р	М	Н	н	н	−	н	−	−
HCO3‾	Р	Р	Р	Р	Р	−	−	−	р	р	р
SiO32‾	Н	Р	−	Н	н	н	н	−	н	н	н

“P*”- соединение растворимо в воде, но является слабым электролитом; “P”- растворимо; “M” – малорастворимо; “Н”-нерастворимо; ”—“ - в воде разлагается.