Номер 5, страница 28 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Решение

Хлорид натрия (поваренную соль) можно получить несколькими способами, относящимися к разным типам химических реакций. Ниже предложены три способа получения $NaCl$.

Способ 1. Реакция нейтрализации

Хлорид натрия образуется при взаимодействии сильного основания, гидроксида натрия ($NaOH$), и сильной кислоты, соляной ($HCl$). Это классическая реакция нейтрализации, протекающая в водном растворе.

Молекулярное уравнение реакции:

$$ NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O $$

Поскольку реакция протекает в водном растворе, а все исходные вещества (кроме воды) и продукт-соль являются сильными электролитами, они диссоциируют на ионы. Вода является слабым электролитом.

Полное ионное уравнение:

$$ Na^+ + OH^- + H^+ + Cl^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O $$

Ионы $Na^+$ и $Cl^-$ присутствуют в обеих частях уравнения и не участвуют в реакции, поэтому их можно сократить. Суть реакции заключается во взаимодействии ионов водорода и гидроксид-ионов.

Сокращенное ионное уравнение:

$$ H^+ + OH^- \rightarrow H_2O $$

Ответ: Взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой: $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$.

Способ 2. Взаимодействие кислоты с солью

Хлорид натрия можно получить при действии сильной соляной кислоты на соль натрия, образованную более слабой кислотой. Например, при реакции соляной кислоты с карбонатом натрия ($Na_2CO_3$). Реакция протекает в водном растворе и необратима, так как в результате образуется неустойчивая угольная кислота ($H_2CO_3$), которая тут же разлагается на воду и углекислый газ, покидающий сферу реакции.

Молекулярное уравнение реакции:

$$ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow $$

Карбонат натрия, соляная кислота и хлорид натрия являются сильными электролитами.

Полное ионное уравнение:

$$ 2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow $$

Сокращая ионы-наблюдатели ($Na^+$ и $Cl^-$), получаем сокращенное ионное уравнение.

Сокращенное ионное уравнение:

$$ CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow $$

Ответ: Взаимодействие карбоната натрия с соляной кислотой: $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$.

Способ 3. Синтез из простых веществ

Хлорид натрия может быть получен путем прямого взаимодействия простых веществ: металлического натрия и газообразного хлора. Это окислительно-восстановительная реакция соединения, которая инициируется небольшим нагреванием и протекает очень бурно с выделением большого количества тепла и света.

Молекулярное уравнение реакции:

$$ 2Na + Cl_2 \xrightarrow{t} 2NaCl $$

В данной реакции натрий является восстановителем (отдает электроны), а хлор – окислителем (принимает электроны):

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^{+1}$ | 2 (окисление)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 1 (восстановление)

Так как эта реакция не протекает в водном растворе, составление ионных уравнений для нее некорректно.

Ответ: Прямой синтез из металлического натрия и газообразного хлора: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.