Опыт 3. Опытным путем осуществите следующие превращения: C → CO2 → [H2CO3] → CaCO3 → CO2 Напишите соответствующие уравнения реакций в молекулярном и ионном виде (3), ox-red баланс (1).

Превращения: 1) $$\ C \rightarrow CO_2 $$ Это реакция горения углерода в кислороде. Углерод окисляется, кислород восстанавливается. Молекулярное уравнение: $$\ C + O_2 \rightarrow CO_2 $$ Электронный баланс: $$\ C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4} $$ $$\ O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} $$ 2) $$\ CO_2 \rightarrow H_2CO_3 $$ Это реакция растворения углекислого газа в воде с образованием угольной кислоты. Молекулярное уравнение: $$\ CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 $$ В ионном виде данная реакция обычно не записывается, так как угольная кислота в основном существует в недиссоциированном виде. 3) $$\ H_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 $$ Это реакция нейтрализации угольной кислоты гидроксидом кальция или реакция обмена с растворимой солью кальция. Рассмотрим реакцию с гидроксидом кальция. Молекулярное уравнение: $$\ H_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2H_2O $$ Ионное уравнение: $$\ 2H^+ + CO_3^{2-} + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2H_2O $$ Сокращенное ионное уравнение: $$\ Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow $$ 4) $$\ CaCO_3 \rightarrow CO_2 $$ Это реакция разложения карбоната кальция при нагревании или взаимодействие карбоната кальция с сильной кислотой, например, с соляной кислотой. Разложение при нагревании: Молекулярное уравнение: $$\ CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 $$ Реакция с соляной кислотой: Молекулярное уравнение: $$\ CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 $$ Ионное уравнение: $$\ CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2O + CO_2 $$ Сокращенное ионное уравнение: $$\ CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2 $$