Даны растворы: а) карбонат калия и соляная кислота; б) сульфид натрия и серная кислота; в) хлорид цинка и азотная кислота; г) сульфит натрия и серная кислота; д) сульфат меди (II) и азотная кислота. Слейте попарно эти растворы, немного нагрейте и осторожно определите по запаху, в каких случаях реакции протекают до конца и почему. Составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном видах.

Рассмотрим реакции между предложенными растворами и определим, какие из них протекают до конца с образованием газа или осадка, что можно обнаружить по запаху.

a) Карбонат калия и соляная кислота:

Реакция протекает с выделением углекислого газа (без запаха, но можно обнаружить по помутнению известковой воды).

Молекулярное уравнение:

$$ K_2CO_3(aq) + 2HCl(aq) \rightarrow 2KCl(aq) + H_2O(l) + CO_2(g) $$

Полное ионное уравнение:

$$ 2K^+(aq) + CO_3^{2-}(aq) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) \rightarrow 2K^+(aq) + 2Cl^-(aq) + H_2O(l) + CO_2(g) $$

Сокращенное ионное уравнение:

$$ CO_3^{2-}(aq) + 2H^+(aq) \rightarrow H_2O(l) + CO_2(g) $$

б) Сульфид натрия и серная кислота:

Реакция протекает с выделением сероводорода (запах тухлых яиц).

Молекулярное уравнение:

$$ Na_2S(aq) + H_2SO_4(aq) \rightarrow Na_2SO_4(aq) + H_2S(g) $$

Полное ионное уравнение:

$$ 2Na^+(aq) + S^{2-}(aq) + 2H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) \rightarrow 2Na^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) + H_2S(g) $$

Сокращенное ионное уравнение:

$$ S^{2-}(aq) + 2H^+(aq) \rightarrow H_2S(g) $$

в) Хлорид цинка и азотная кислота:

Реакция не протекает до конца, так как не образуется газ, осадок или слабый электролит. Происходит просто растворение хлорида цинка в азотной кислоте.

г) Сульфит натрия и серная кислота:

Реакция протекает с выделением сернистого газа (резкий запах).

Молекулярное уравнение:

$$ Na_2SO_3(aq) + H_2SO_4(aq) \rightarrow Na_2SO_4(aq) + H_2O(l) + SO_2(g) $$

Полное ионное уравнение:

$$ 2Na^+(aq) + SO_3^{2-}(aq) + 2H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) \rightarrow 2Na^+(aq) + SO_4^{2-}(aq) + H_2O(l) + SO_2(g) $$

Сокращенное ионное уравнение:

$$ SO_3^{2-}(aq) + 2H^+(aq) \rightarrow H_2O(l) + SO_2(g) $$

д) Сульфат меди(II) и азотная кислота:

Реакция не протекает до конца, так как не образуется газ, осадок или слабый электролит. Происходит просто растворение сульфата меди(II) в азотной кислоте.

Реакции протекают до конца в случаях а, б и г из-за образования газообразных продуктов, которые покидают раствор, тем самым смещая равновесие реакции в сторону образования продуктов.