Номер 5, страница 135 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Составьте уравнения реакций между кислотами $H_2SO_4$, $H_3PO_4$ и основаниями $NaOH$, $Mg(OH)_2$, $Al(OH)_3$. Назовите все образующиеся соединения.

Реакции нейтрализации между указанными кислотами и основаниями приводят к образованию соли и воды. Для многоосновных кислот, таких как серная и ортофосфорная, возможно образование средних (все атомы водорода в кислоте замещены на металл) или кислых солей (не все атомы водорода замещены). Ниже приведены уравнения возможных реакций.

Реакции серной кислоты ($H_2SO_4$)

а) с гидроксидом натрия ($NaOH$)

Серная кислота ($H_2SO_4$) является двухосновной, поэтому в зависимости от мольного соотношения реагентов с гидроксидом натрия ($NaOH$) могут образовываться кислая или средняя соли.

Образование кислой соли (гидросульфата натрия) при соотношении кислоты к основанию 1:1:

$H_2SO_4 + NaOH \rightarrow NaHSO_4 + H_2O$

Образующиеся соединения: $NaHSO_4$ – гидросульфат натрия, $H_2O$ – вода.

Образование средней соли (сульфата натрия) при соотношении кислоты к основанию 1:2:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Образующиеся соединения: $Na_2SO_4$ – сульфат натрия, $H_2O$ – вода.

Ответ: $H_2SO_4 + NaOH \rightarrow NaHSO_4 + H_2O$ (образуются гидросульфат натрия и вода); $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$ (образуются сульфат натрия и вода).

б) с гидроксидом магния ($Mg(OH)_2$)

Реакция двухосновной кислоты с двухосновным основанием приводит к образованию средней соли и воды.

$H_2SO_4 + Mg(OH)_2 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$

Образующиеся соединения: $MgSO_4$ – сульфат магния, $H_2O$ – вода.

Ответ: $H_2SO_4 + Mg(OH)_2 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$ (образуются сульфат магния и вода).

в) с гидроксидом алюминия ($Al(OH)_3$)

Для полной нейтрализации трехосновного гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$) серной кислотой ($H_2SO_4$) требуется соотношение кислоты к основанию 3:2.

$3H_2SO_4 + 2Al(OH)_3 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

Образующиеся соединения: $Al_2(SO_4)_3$ – сульфат алюминия, $H_2O$ – вода.

Ответ: $3H_2SO_4 + 2Al(OH)_3 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$ (образуются сульфат алюминия и вода).

Реакции ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$)

а) с гидроксидом натрия ($NaOH$)

Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) является трехосновной, поэтому ее нейтрализация гидроксидом натрия ($NaOH$) может проходить в три стадии с образованием трех разных солей.

Образование дигидрофосфата натрия (соотношение 1:1):

$H_3PO_4 + NaOH \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O$

Образующиеся соединения: $NaH_2PO_4$ – дигидрофосфат натрия, $H_2O$ – вода.

Образование гидрофосфата натрия (соотношение 1:2):

$H_3PO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2HPO_4 + 2H_2O$

Образующиеся соединения: $Na_2HPO_4$ – гидрофосфат натрия, $H_2O$ – вода.

Образование ортофосфата натрия (соотношение 1:3):

$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

Образующиеся соединения: $Na_3PO_4$ – ортофосфат натрия, $H_2O$ – вода.

Ответ: В зависимости от соотношения реагентов образуются: $NaH_2PO_4$ (дигидрофосфат натрия), $Na_2HPO_4$ (гидрофосфат натрия), $Na_3PO_4$ (ортофосфат натрия) и вода.

б) с гидроксидом магния ($Mg(OH)_2$)

В реакции трехосновной кислоты с двухосновным основанием возможно образование средней или кислых солей, большинство из которых малорастворимы в воде.

Образование средней соли (ортофосфата магния):

$2H_3PO_4 + 3Mg(OH)_2 \rightarrow Mg_3(PO_4)_2\downarrow + 6H_2O$

Образующиеся соединения: $Mg_3(PO_4)_2$ – ортофосфат магния, $H_2O$ – вода.

Образование кислой соли (гидрофосфата магния):

$H_3PO_4 + Mg(OH)_2 \rightarrow MgHPO_4\downarrow + 2H_2O$

Образующиеся соединения: $MgHPO_4$ – гидрофосфат магния, $H_2O$ – вода.

Образование кислой соли (дигидрофосфата магния):

$2H_3PO_4 + Mg(OH)_2 \rightarrow Mg(H_2PO_4)_2 + 2H_2O$

Образующиеся соединения: $Mg(H_2PO_4)_2$ – дигидрофосфат магния, $H_2O$ – вода.

Ответ: В зависимости от соотношения реагентов образуются: $Mg_3(PO_4)_2$ (ортофосфат магния), $MgHPO_4$ (гидрофосфат магния), $Mg(H_2PO_4)_2$ (дигидрофосфат магния) и вода.

в) с гидроксидом алюминия ($Al(OH)_3$)

Реакция трехосновной кислоты с трехосновным основанием приводит к образованию нерастворимой в воде средней соли.

$H_3PO_4 + Al(OH)_3 \rightarrow AlPO_4\downarrow + 3H_2O$

Образующиеся соединения: $AlPO_4$ – ортофосфат алюминия, $H_2O$ – вода.

Ответ: $H_3PO_4 + Al(OH)_3 \rightarrow AlPO_4\downarrow + 3H_2O$ (образуются ортофосфат алюминия и вода).