Лабораторный опыт 2, страница 132 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

Лабораторный опыт 2

Качественная реакция на сульфат-ионы

Распознавание раствора серной кислоты и ее солей в химической практике связано со способностью сульфат-ионов образовывать осадок с ионами бария.

1) В выданные вам две пробирки с растворами серной кислоты и сульфата натрия добавьте по несколько капель раствора хлорида бария. Что вы наблюдаете? Какие признаки свидетельствуют о протекании химических реакций?

2) Составьте уравнения химических реакций в молекулярной и ионной формах. Сделайте вывод о качественной реакции на сульфат-ион.

1) В выданные вам две пробирки с растворами серной кислоты и сульфата натрия добавьте по несколько капель раствора хлорида бария. Что вы наблюдаете? Какие признаки свидетельствуют о протекании химических реакций?

При добавлении раствора хлорида бария ($BaCl_2$) в обе пробирки (как с раствором серной кислоты, $H_2SO_4$, так и с раствором сульфата натрия, $Na_2SO_4$) наблюдается мгновенное образование густого белого осадка.

Признаком, свидетельствующим о протекании химических реакций, является изменение состояния системы, в данном случае — выпадение осадка (образование нового нерастворимого вещества). Этот белый осадок — сульфат бария ($BaSO_4$).

Ответ: В обеих пробирках наблюдается выпадение белого осадка. Признак протекания реакции — образование нерастворимого вещества.

2) Составьте уравнения химических реакций в молекулярной и ионной формах. Сделайте вывод о качественной реакции на сульфат-ион.

Реакция с серной кислотой ($H_2SO_4$):

• Молекулярное уравнение:
  $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$
• Полное ионное уравнение:
  $2H^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H^+ + 2Cl^-$
• Сокращенное ионное уравнение:
  $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Реакция с сульфатом натрия ($Na_2SO_4$):

• Молекулярное уравнение:
  $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$
• Полное ионное уравнение:
  $2Na^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$
• Сокращенное ионное уравнение:
  $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Вывод: Качественной реакцией на сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) является его взаимодействие с катионом бария ($Ba^{2+}$). Реактивом на сульфат-ионы служат растворимые соли бария (например, хлорид бария $BaCl_2$ или нитрат бария $Ba(NO_3)_2$). Признаком реакции является образование белого кристаллического осадка сульфата бария ($BaSO_4$), который нерастворим в воде и сильных кислотах. Так как сокращенное ионное уравнение в обоих случаях одинаково, это доказывает, что реакция протекает именно между ионами $Ba^{2+}$ и $SO_4^{2-}$.

Ответ: Уравнения реакций приведены выше. Вывод: качественной реакцией на сульфат-ион является реакция с ионом бария, в результате которой образуется белый осадок сульфата бария ($BaSO_4$), нерастворимый в кислотах.