Химия 8 класс. 33. Реакции обмена
Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!
Конспект: «Реакции обмена»
Введение в реакции обмена Реакции обмена — это химические реакции, в которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями (например, ионами или молекулами), что приводит к образованию новых веществ.
Пример реакции обмена
В пробирку наливают раствор щёлочи (гидроксид натрия, NaOH) и добавляют раствор соли (сульфат меди (II), CuSO4). Образуется синий осадок гидроксида меди (II), который не растворяется в воде:
NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4
Здесь стрелка вниз указывает на образование осадка.
Если провести фильтрацию и выпарить раствор, то можно заметить образование белых кристаллов соли — сульфата натрия (Na2SO4). Реакция обмена между гидроксидом натрия и сульфатом меди (II) выглядит так:
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
Пример с иодидом натрия и нитратом свинца (II)
В результате реакции иодида натрия (NaI) с нитратом свинца (II) (Pb(NO₃)₂) образуется жёлтый осадок иодида свинца (PbI₂): 2NaI+Pb(NO3)2=PbI2↓+2NaNO3
Реакция нейтрализации
Когда в пробирку добавляют раствор щёлочи (например, гидроксид натрия) и несколько капель фенолфталеина, раствор становится малиновым, что свидетельствует о щелочной среде. Если добавляют кислоту, раствор обесцвечивается, что подтверждает реакцию нейтрализации: Щёлочь+Кислота→Соль+Вода
В процессе реакции ионы металла и гидроксид-ионы из щёлочи взаимодействуют с ионами водорода и кислотным остатком из кислоты, образуя соль и воду.
Пример реакции нейтрализации с фенолфталеином
Если к раствору щёлочи добавить раствор кислоты (например, соляной), то после нейтрализации образуются соль (например, NaCl) и вода, а индикатор (фенолфталеин) исчезает, указывая на нейтрализацию.
- Реакция с образованием газа
В другой пробирке смешивают раствор карбоната натрия (Na₂CO₃) с азотной кислотой (HNO₃). В ходе реакции выделяется углекислый газ (CO₂), а также образуются новая соль и вода: Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2CO3
Угольная кислота (H₂CO₃) распадается на углекислый газ и воду: H2CO3→H2O+CO2↑
Итоговое уравнение реакции: Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
В этой реакции образуется газ (CO₂), вода и новые соли.
Правило для реакций обмена Реакции обмена в растворах происходят до конца только в тех случаях, когда образуется:
осадок,
газ,
вода.
Пример неидущей реакции обмена
Если к раствору хлорида натрия (NaCl) добавить раствор гидроксида калия (KOH), то не происходит ни образования осадка, ни газа, ни воды: NaCl+KOH≠NaOH+KCl
Эта реакция не идет, так как все компоненты остаются растворёнными и не образуют новых веществ.
Презентация: «Реакции обмена»
Новые понятия, основные тезисы
- Реакции обмена
Новые понятия:
Реакции обмена — это реакции, в которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями (например, ионами).
Основные продукты реакций обмена: осадок, газ или вода.
Основные тезисы:
Примеры реакций обмена:
- Гидроксид натрия (NaOH) и сульфат меди (II) (CuSO₄) образуют осадок гидроксида меди (II): 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
- Иодид натрия (NaI) и нитрат свинца (II) (Pb(NO₃)₂) образуют осадок иодида свинца (II): 2NaI+Pb(NO3)2=PbI2↓+2NaNO3
- Реакции нейтрализации
Новые понятия:
Реакция нейтрализации — это тип реакции обмена, в которой кислота и щёлочь взаимодействуют с образованием соли и воды.
Основные тезисы:
Признаки нейтрализации:
Изменение индикатора (например, обесцвечивание фенолфталеина).
Образование соли и воды.
Общее уравнение реакции: Щёлочь+Кислота→Соль+Вода
Пример: Гидроксид натрия (NaOH) + соляная кислота (HCl) → хлорид натрия (NaCl) + вода (H₂O).
- Условия протекания реакций обмена в растворах до конца
Новые понятия:
Реакции обмена в растворах идут до конца, если образуются осадок, газ или вода.
Основные тезисы:
Условия завершения реакции обмена:
Осадок: Образование малорастворимого соединения (например, Cu(OH)₂ или PbI₂).
Газ: Выделение газа (например, CO₂ при разложении угольной кислоты).
Вода: Образование нейтральной молекулы воды в реакциях нейтрализации.
Пример неидущей реакции:
Реакция хлорида натрия (NaCl) с гидроксидом калия (KOH) не протекает, так как не образуются осадок, газ или вода.
Ключевые моменты
- Какие реакции называют реакциями обмена? Чем они отличаются от реакций соединения, разложения и замещения?
Реакции обмена — это химические реакции, в которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями, образуя новые соединения.
Отличия от других реакций:
Соединение: Несколько веществ образуют одно новое вещество.
Пример: 2H2+O2→2H2O
Разложение: Одно сложное вещество распадается на несколько более простых.
Пример: CaCO3→CaO+CO2
Замещение: Один элемент заменяет другой в составе сложного вещества.
Пример: Zn+H2SO4→ZnSO4+H2
В отличие от них, реакции обмена протекают между двумя сложными веществами.
- Можно ли утверждать, что взаимодействие раствора карбоната какого-либо металла и кислоты является только реакцией обмена? Почему?
Взаимодействие раствора карбоната металла с кислотой нельзя считать исключительно реакцией обмена. Помимо обмена ионов, эта реакция включает разложение нестабильной угольной кислоты (H2CO3), которая распадается на воду и углекислый газ.
Пример: CaCO3+2HCl→CaCl2+H2CO3 (угольная кислота)
H2CO3→H2O+CO2↑
- Запишите уравнения реакций обмена между растворами:
а) хлорида кальция и фосфата калия;
б) серной кислоты и гидроксида железа (III).
в) Ортофосфорная кислота и хлорид бария
А) а) хлорида кальция и фосфата калия: 3CaCl2+2K3PO4→Ca3(PO4)2↓+6KCl
Б) серной кислоты и гидроксида железа (III): 3H2SO4+2Fe(OH)3→Fe2(SO4)3+6H2O
В) Ортофосфорная кислота и хлорид бария: 2H3PO4+3BaCl2→Ba3(PO4)2↓+6HCl
- Какие из реакций обмена, схемы которых: будут протекать до конца? Для ответа воспользуйтесь таблицей растворимости гидроксидов и солей в воде.
а) ВаСl2 + AgNO3 →
б) Cu(NO3)2 + NaCl →
в) Pb(NO3)2 + K2S →
г) MgCl2 + K2SO4 →
д) HNO3 + ZnSO4 →
е) Ca(NO3)2 + H3PO4 →
ж) Ba(NO3)2 + Na2SO4 →
Для ответа следует учитывать образование осадка, газа или воды. Примеры:
а) BaCl2+2AgNO3→Ba(NO3)2+2AgCl↓
Протекает до конца, так как образуется нерастворимый осадок AgCl.
б) Cu(NO3)2+2NaCl→CuCl2+2NaNO3
Не идет до конца, так как все продукты растворимы.
в) Pb(NO3)2+K2S→PbS↓+2KNO3
Протекает до конца, так как PbS образует нерастворимый осадок.
г) MgCl2+K2SO4→(не идет)
Реакция не идет, так как все соединения растворимы.
д) HNO3+ZnSO4→(не идет)
Реакция не идет, так как не образуется ни осадок, ни газ, ни вода.
е) 3Ca(NO3)2+2H3PO4→Ca3(PO4)2↓+6HNO3
Протекает до конца, так как образуется осадок Ca3(PO4)2.
ж) Ba(NO3)2+Na2SO4→BaSO4↓+2NaNO3
Протекает до конца, так как BaSO4 является нерастворимым осадком.
- Определите количество вещества гидроксида натрия, которое потребуется для полной нейтрализации 980 г 30% -го раствора фосфорной кислоты.
Условие:
Имеется 980 г раствора фосфорной кислоты с массовой долей w(H3PO4)=30%. Необходимо определить количество вещества n(NaOH), необходимого для полной нейтрализации.
Решение:
- Находим массу H3PO4:
m(H3PO4)=m(раствора)×w(H3PO4)=980×0,3=294 г.
- Записываем уравнение реакции нейтрализации:
H3PO4+3NaOH→Na3PO4+3H2O
Из уравнения видно, что на 1 моль H3PO4 требуется 3 моль NaOH.
- Находим количество вещества H3PO4:
где молярная масса H3PO4=98 г/моль.
- Определяем количество вещества NaOH:
По уравнению реакции:
n(NaOH)=3⋅n(H3PO4)=3⋅3=9 моль.
Ответ: Количество вещества n(NaOH)=9 моль.
- Вычислите количество вещества и массу осадка, выпавшего при взаимодействии 980 г 20%-го раствора сульфата меди (II) с необходимым количеством гидроксида калия.
Условие:
Имеется 980 г 20%-ного раствора CuSO4. Найти массу Cu(OH)2, образовавшегося при реакции с необходимым количеством KOH.
Решение:
- Находим массу CuSO4:
m(CuSO4)=m(раствора)×w(CuSO4)=980×0,2=196 г.
- Записываем уравнение реакции:
CuSO4+2KOH→Cu(OH)2↓+K2SO4.
Из уравнения видно, что 1 моль CuSO4 даёт 1 моль Cu(OH)2.
- Находим количество вещества CuSO4:
Молярная масса CuSO4=160 г/моль.
- Определяем количество вещества Cu(OH)2:
По стехиометрии реакции:
n(Cu(OH)2)=n(CuSO4)=1,225 моль
- Вычисляем массу Cu(OH)2:
Молярная масса Cu(OH)2=98 г/моль.
m(Cu(OH)2)=n(Cu(OH)2)⋅M(Cu(OH)2)=1,225⋅98=120,05 г.
Ответ: Масса осадка Cu(OH)2=120,05 г.
#химия_8_класс
#химия_8_33
#Реакцииобмена
#химияпрезентация
#габриелян
Использованные источники:
- Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.
- Использование ChatGPT