Гидрокарбонат натрия гидроксид калия уравнение
1. Выполняем первый пункт алгоритма, при этом учитываем, что соляная кислота — это раствор хлороводорода. А вот состояние гидрокарбоната натрия и гидроксида калия нам не даны, значит при желании мы можем считать, что они нам даны как твердые вещества, при желании — как растворы.
2. Выполняем второй пункт, сокращенно обозначая характеристики веществ: в первой строке — кислотно-основные, во второй окислительно-восстановительные. В результате получаем следующее:
|
Пояснения: кремний, как простое вещество не вступает в реакции обмена, как неметалл середины периода проявляет ОВ свойства в слабой степени, особенно окислительные (размерами букв сделана попытка качественно охарактеризовать силу проявления тех или иных свойств). Гидрокарбонат натрия в обменных реакциях может участвовать как соль и кислота, ОВ свойств практически не проявляет, т.к. все элементы находятся в своих устойчивых степенях окисления. То же можно сказать про ОВ свойства КОН. HCl — кислота, может быть окислителем за счет иона водорода, и очень слабым восстановителем за счет хлорид-иона.
3. Прогнозируем реакции. И здесь мы сразу сталкиваемся с необходимостью знать специфические свойства кремния. Несмотря на его окислительно-восстановительную двойственность и то, что в наборе есть вещество с похожими свойствами, нужно знать, что кремний в кислотах не растворяется. А также то, что он неплохо растворяется в растворах щелочей, причем реакция идет с выделением водорода.
То, что реакция идет с выделением водорода, говорит, что окислителем здесь является водород, в степени окисления +1, входящий в состав воды, а КОН выполняет роль среды.
Может возникнуть вопрос, почему же тогда кремний не окисляется ионами водорода в растворе кислоты? Причина известная из химии металлов — пассивация. На поверхности кремния существует (или тут же образуется) тонкая пленка оксида кремния, нерастворимая в воде и кислотах. Роль КОН, как среды заключается в том, что он переводит этот оксид кремния в силикат-ион.
Таким образом, для первого вещества мы получаем одну возможную реакцию в соответствии со следующей схемой:
|
Другие реакции достаточно очевидны. Гидрокарбонат натрия будет вступать в реакцию обмена и со щелочью, образуя среднюю соль, и с кислотой, что обусловлено выделением газа. КОН естественно будет нейтрализоваться кислотой. В результате имеем 4 схемы реакции:
|
4. Расставляем там где нужно коэффициенты (в первом уравнении можно использовать метод электронного баланса) и получаем в итоге 4 уравнения реакции:
4. KOH + HCl = KCl + H2O
Пример 2.:
Попробуйте сами, и если не получается, читаем дальше: пример 2 >>
Г.М. Можаев
старший преподаватель
ТюмГУ, химический факультет;
ТОГИРРО
Гидрокарбонат калия: способы получения и химические свойства
Гидрокарбонат калия KHCO3 — кислая соль щелочного металла калия и угольной кислоты. Белый, при умеренном нагревании разлагается без плавления.
Относительная молекулярная масса Mr = 100,11; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,17;
Способ получения
1. Гидрокарбонат калия можно получить путем взаимодействия в этаноле гидроксида калия и углекислого газа. В результате реакции образуется осадок гидрокарбонат калия:
2. В результате взаимодействия карбоната калия, воды и углекислого газа при 30 — 40º С образуется гидрокарбонат калия:
Качественная реакция
Качественная реакция на гидрокарбонат калия — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:
1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, гидрокарбонат калия образует хлорид калия, углекислый газ и воду:
2. Взаимодействуя с серной кислотой, гидрокарбонат калия образует углекислый газ и воду, а также сульфат калия:
Химические свойства
1. Гидрокарбонат калия может реагировать с простыми веществами :
1.1. Концентрированный раствор г идрокарбоната реагирует с хлором . При этом образуется хлорат калия, осадок хлорид калия, вода и углекислый газ:
2. Гидрокарбонат калия вступает в реакцию со многими сложными веществами :
2.1. Гидрокарбонат калия способен реагировать с гидроксидами :
2.1.1. Гидрокарбонат калия может реагировать с концентрированным гидроксидом калия с образованием карбоната калия и воды:
2.2. Гидрокарбонат калия способен реагировать с кислотами :
2.2.1. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой гидрокарбонат калия образует хлорид калия, углекислый газ и воду:
2.3. Гидрокарбонат калия реагирует с оксидами :
2.3.1. Гидрокарбонат калия взаимодействует с оксидом серы . При этом образуются гидрокарбонат калия и углекислый газ:
2.4. Гидрокарбонат калия взаимодействует с солями :
2.4.1. В состоянии кипения гидрокарбонат калия взаимодействует с сульфатом меди с образованием гидроксокарбоната меди, сульфата калия, углекислого газа и воды:
2.5. Гидрокарбонат калия разлагается при температуре 100–400º С, при этом образуются карбонат калия, углекислый газ и вода:
Решение заданий занятия № 6
Решение заданий занятия № 6
За каждое задание можно было получить 2 балла (по 0,5 балла за каждое уравнение реакции). Баллы снимались не только за ошибочно написанные уравнения, но и за неправильно поставленные или пропущенные коэффициенты.
Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.
1) Даны вещества: кремний, гидрокарбонат натрия, гидроксид калия, соляная кислота.
1) KOH +HCl = KCl +H2O
2) Si +2KOH +H2O = K2SiO3 +2H2 (или Si +4KOH(конц) = K4SiO4 +2H2)
3) NaHCO3 +HCl =NaCl +CO2 +H2O
4) 2NaHCO3+2KOH = K2CO3 + Na2CO3 +2H2O
(или NaHCO3+KOH = KNaCO3 +H2O)
ОШИБКИ. В некоторых работах были попытки написать взаимодействие кремния с соляной кислотой. Они не взаимодействуют. Единственная кислота, с которой реагирует кремний – плавиковая.
В некоторых работах встречается взаимодействие кремния с гидрокарбонатом натрия. Эта реакция мало вероятна. Кремний реагирует с концентрированной щелочью, рН раствора гидрокарбоната не достаточен для протекания этой реакции.
В нескольких работах написаны уравнения реакции разложения гидрокарбоната. Эта реакция не засчитывается, так как в задании указано, что должны быть составлены между предложенными веществами.
В некоторых работах участники мастер-класса заменили гидроксид калия на гидроксид натрия или гидрокарбонат натрия на гидрокарбонат калия «для удобства», как я понимаю, составления уравнений. Этого делать нельзя, так как первое, что проверяет это задание – умение составлять формулы веществ по названиям.
2) Даны вещества: хлорид меди (II), кислород, концентрированная серная кислота, йодоводород.
1) CuCl2 +H2SO4 (конц) = CuSO4 +2HCl↑
2) 2CuCl2 + 4HI = 2CuI + I2 +4HCl (или 2CuCl2 + 2HI = 2CuCl + I2 +2HCl)
3) O2 + 4HI = 2I2 +2H2O
4) 8HI +H2SO4(конц) = 4I2 +H2S +4H2O
(или H2SO4(конц) + 2HI = SO2 + I2 +2H2O
или H2SO4(конц) + 6HI = S+ 3I2 + 4H2O )
ОШИБКИ. В ряде работ записано обменное взаимодействие: CuCl2 + 2HI = CuI2 + 2HCl. Скорее всего авторы этих уравнений не пользовались материалами занятия № 5.
В некоторых работах встретилось такое уравнение: CuCl2 + 2H2SO4 (конц) = CuSO4 + SO2 + Cl2 + 2H2O, серная кислота не может окислить хлорид-ион, поэтому хлороводород получают действием серной концентрированной кислоты на кристаллический хлорид натрия.
Также встречался мало вероятный процесс: 2CuCl2 + O2 = 2CuO + 2Cl2
3) Даны вещества: оксид кальция, углерод (графит или кокс), оксид железа(II), азотная кислота (конц.).
1) 4HNO3(конц) + C = CO2 + 4NO2 +2H2O
3) CaO +3C → CaC2 +CO
4) FeO + 4HNO3(конц) = Fe(NO3)3 +NO2 +2H2O
5) СаO + 2HNO3(конц) = Са(NO3)2 + H2O
ОШИБКИ. Наиболее распространенная такая: FeO + 2HNO3(конц) = Fe(NO3)2 + H2O, железо (+2) легко окисляется, поэтому такая реакция не возможна.
Была и другая крайность: СаO + 4HNO3(конц) = Са(NO3)2 + 2NO2 +2H2O – здесь нет восстановителя.
Сомнение вызывает реакция: 2FeO + 2HNO3(конц) = Fe2O3 + 2NO2 + H2O, так как оксид железа (III) должен прореагировать с азотной кислотой.
Нельзя получить кальций прокаливанием его оксида с углем: CaO + C = Ca + CO. По этому поводу хочется привести исторический факт: « В 1862 г. немецкий химик Вёлер пытался выделить металлический кальций из извести (карбоната кальция CaСО3) путем длительного прокаливания смеси, состоящей из извести и угля. Он получил спекшуюся массу сероватого цвета, в которой признаков металла не обнаружил. С огорчением Вёлер выбросил эту массу как ненужный продукт на свалку во двор. Во время дождя лаборант Вёлера заметил выделение какого-то газа из выброшенной каменистой массы. Вёлера этот газ заинтересовал. Анализ газа показал, что это ацетилен, открытый Э. Дэви в 1836 г. Вот так впервые был открыт карбид кальция СаС2, взаимодействующий с водой с выделением ацетилена.»(, Аликберова по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1994. – с. 356)
Не совсем корректным мне кажется уравнение: CaO + 5C = CaС2 + CO2, потому что избыток угля, использующийся в реакции, приведет к восстановлению углекислого газа до угарного: СО2 + С = 2СО.
4) Даны растворы: тетрагидроксоалюмината калия, хлорида хрома (III), карбоната калия и угольной кислоты.
1) K2CO3 +H2CO3 = 2KHCO3
2) K[Al(OH)4] +H2CO3 = KHCO3 +Al(OH)3 +H2O
3) 3K[Al(OH)4] +CrCl3 = 3KCl +3Al(OH)3 +Cr(OH)3
4) 2CrCl3 + 3K2CO3 +3H2O = 2Cr(OH)3 +3CO2 +6KCl
ОШИБКИ. С этим заданием справились хуже, чем с остальными. Многие вместо угольной кислоты записывали формулу углекислого газа. Да, мы знаем, что эта кислота неустойчивая, но в условии дается именно кислота, а не углекислый газ. Участниками мастер-класса было составлено множество невероятных взаимодействий: 2CrCl3 + 3H2CO3 = Cr2(CO3)3 + 6HCl;
2CrCl3 + 3K2CO3 = Cr2(CO3)3 + 6KCl;
2 K[Al(OH)4] + 4H2CO3 = Al2(CO3)3+ K2CO3 +8H2O;
K[Al(OH)4] + K2CO3 = Al2(CO3)3+ KHCO3 +8H2O красным выделены вещества, необратимо гидролизующиеся, и поэтому не существующие.
CrCl3 + H2CO3 + 2H2O = Cr(OH)3 + CO2 +3HCl; в одной системе эти два вещества существовать не могут, вступают в реакцию нейтрализации.
K[Al(OH)4] + K2CO3 = Al(OH)3+ KHCO3 ; в этой реакции два сильно щелочных вещества дали кислую соль и амфотерный гидроксид. Скорее гидрокарбонат прореагирует с тетрагидроксоалюминатом натрия с образованием гидроксида алюминия и карбоната натрия.
5) Даны вещества: конц. азотная кислота и растворы карбоната натрия, хлорида алюминия, сульфита натрия.
1) 3Na2CO3 +2AlCl3 +3H2O = 2Al(OH)3 +3CO2 +6NaCl
2) 3Na2SO3 +2AlCl3 +3H2O = 2Al(OH)3 +3SO2 +6NaCl
3) 2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 +CO2 +H2O
4) 2HNO3(конц) + Na2SO3 
Na2SO4 +2NO2 +H2O
ОШИБКИ. В этом задании несколько человек вместо сульфита использовали сульфид.
Наиболее распространенная ошибка – запись реакции между сульфитом и азотной кислотой как обменного взаимодействия: 2HNO3(конц) + Na2SO3 → 2NaNO3 + +SO2 +H2O — Сульфиты очень легко окисляются, в присутствии концентрированной азотной кислоты они переходят в сульфаты.
Некоторые написали взаимодействие хлорида алюминия с азотной кислотой. Азотная кислота не вытесняет хлороводород из солей.
В некоторых работах в реакции между сульфитом натрия и хлоридом алюминия в качестве продукта указан гидроксосульфит алюминия AlOHSO3. Я не встречала в литературе такого варианта. Как правило, получается гидроксид.
http://chemege.ru/gidrokarbonat-kaliya/
http://pandia.ru/text/80/145/40904.php