Уравнение реакции na2co3 и серной кислоты

Карбонат натрия: способы получения и химические свойства

Карбонат натрия Na2CO3 — соль щелочного металла натрия и угольной кислоты. Белое вещество, плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса Mr = 105,99; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,539; tпл = 851º C;

Способ получения

1. Карбонат натрия можно получить путем взаимодействия оксида натрия и углекислого газа:

2. В результате взаимодействия концентрированного раствора гидроксида натрия и углекислого газа образуется карбонат натрия и вода:

3. При взаимодействии гидрокарбоната натрия и концентрированного раствора гидроксида натрия образуется карбонат натрия и вода:

Качественная реакция

Качественная реакция на карбонат натрия — 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, карбонат натрия образует хлорид натрия, углекислый газ и воду:

2. Взаимодействуя с серной кислотой, карбонат натрия образует углекислый газ и воду, а также сульфат натрия:

Химические свойства

1. Карбонат натрия может реагировать с простыми веществами :

1.1. Карбонат натрия при 900–1000º C реагирует с углеродом . При этом образуется натрий и угарный газ:

Na2CO3 + 2C(кокс) = Na + 3CO

1.2. С хлором концентрированный и горячий раствор карбоната натрия реагирует с образованием хлорида натрия, хлората натрия и углекислого газа:

2. Карбонат натрия вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Насыщенный карбонат натрия реагирует при 30–40º C с водой и углекислым газом, образуя осадок гидрокарбоната натрия:

2.2. Карбонат натрия может реагировать с насыщенным гидроксидом кальция с образованием гидроксида натрия и карбоната кальция:

2.3. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой карбонат натрия образует хлорид натрия, углекислый газ и воду:

2.4. Карбонат натрия реагирует с разбавленной плавиковой кислотой . Взаимодействие карбоната натрия с плавиковой кислотой приводит к образованию фторида натрия, воды и углекислого газа:

2.5. Концентрированный раствор карбоната натрия взаимодействует с оксидом серы . При этом образуются карбонат натрия и углекислый газ:

Серная кислота и карбонат натрия: применение и формула

Те, кто увлекается химией или работает на химическом производстве, знают, насколько опасна серная кислота. При работе с этим видом яда требуется специальные средства защиты. В составе с другими элементами действие может либо усиливаться, либо уменьшаться, как, например, в случае взаимодействия серной кислоты и карбоната натрия.

Серная кислота

Любая кислота — это всегда сложное сочетание элементов нескольких видом веществ. Серная кислота — это два атома водорода и кислотная субстанция. Ее формула H2SO4. В чистом виде серная кислота — это жидкость, тяжелая и вязкая, напоминающая масло, имеющая кисловатый запах. Серная кислота хорошо взаимодействует с металлами и водой, является сильным окислителем почти для всех металлов, кроме золота, железа и алюминия. Именно поэтому промышленную серную кислоту транспортируют в стальных бочках или цистернах. Кислота образует среднюю и кислую соли.

Вам будет интересно: Каково лексическое значение слова «классический»?

Взаимодействие с карбонатом натрия

Химическая реакция карбоната натрия с серной кислотой всегда предсказуема. При взаимодействии:

  • Выпадает осадок.
  • Изменяется цвет.
  • Выделяется газ.
  • Выделяется свет.

    Химическая формула реакции выглядит как Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O. В итоге образуется сульфат натрия и угольная кислота, а угольная кислота путем взаимозамещения разлагается на воду и углекислый газ.

    Напомним, что карбонат натрия — это белое порошкообразное вещество, в народе известное как кальцинированная сода, которая может быть технической и пищевой. Само по себе это вещество неопасно и применяется даже в кулинарии и хлебопечении. Однако взаимодействие с серной кислотой карбонат натрия превращается в один из сильнейших ядов, которые используют в цветной и черной металлургии, в текстильном производстве, нефтегазовой отрасли и химической промышленности.

    В школьной программе описание этих химических соединений можно найти в учебниках восьмого и девятого классов.

    Серная кислота

    Серная кислота — сильная двухосновная кислота, при н.у. маслянистая жидкость без цвета и запаха.

    Обладает выраженным дегидратационным (водоотнимающим) действием. При попадании на кожу или слизистые оболочки приводит к тяжелым ожогам.

    Замечу, что существует олеум — раствор SO3 в безводной серной кислоте, дымящее жидкое или твердое вещество. Олеум применяется при изготовлении красителей, органическом синтезе и в производстве серной кислот.

    Получение

    Известны несколько способов получения серной кислоты. Применяется промышленный (контактный) способ, основанный на сжигании пирита, окислении образовавшегося SO2 до SO3 и последующим взаимодействием с водой.

    Нитрозный способ получения основан на взаимодействии сернистого газа с диоксидом азота IV в присутствии воды. Он состоит из нескольких этапов:

    В окислительной башне смешивают оксиды азота (II) и (IV) с воздухом:

    Смесь газов подается в башни, орошаемые 75-ной% серной кислотой, здесь смесь оксидов азота поглощается с образованием нитрозилсерной кислоты:

    В ходе гидролиза нитрозилсерной кислоты получают азотистую кислоту и серную:

    В упрощенном виде нитрозный способ можно записать так:

    Химические свойства
    • Кислотные свойства

    В водном растворе диссоциирует ступенчато.

    Сильная кислота. Реагирует с основными оксидами, основаниями, образуя соли — сульфаты.

    KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O (гидросульфат калия, соотношение 1:1 — кислая соль)

    2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (сульфат калия, соотношение 2:1 — средняя соль)

    С солями реакция идет, если в результате выпадает осадок, образуется газ или слабый электролит (вода). Серная кислота, как и многие другие кислоты, способна растворять осадки.

    Серная кислота окисляет неметаллы — серу и углерод — соответственно до угольной кислоты (нестойкой) и сернистого газа.

    Реакции с металлами

    Реакции разбавленной серной кислоты с металлами не составляют никаких трудностей: она реагирует как самая обычная кислота, например HCl. Все металлы, стоящие до водорода, вытесняют из серной кислоты водород, а стоящие после — не реагируют с ней.

    Подчеркну, что реакции разбавленной серной кислоты с железом и хромом не сопровождаются переходом этих элементов в максимальную степень окисления. Они окисляются до +2.

    Cu + H2SO4(разб.) ⇸ (реакция не идет, медь не может вытеснить водород из кислоты)

    Концентрированная серная кислота ведет себя совершенно по-иному. Водород никогда не выделяется, вместо него с активными металлами выделяется H2S, с металлами средней активности — S, с малоактивными металлами — SO2.

    Холодная концентрированная серная кислота пассивирует Al, Cr, Fe, Ni, Be, Co. При нагревании или амальгамировании данных металлов реакция идет.

    Обратите особое внимание, что при реакции железа, хрома с концентрированной серной кислотой достигается степень окисления +3. В подобных реакциях с разбавленной серной кислотой (написаны выше) достигается степень окисления +2.

    Иногда в тексте задания даны подсказки. Например, если написано, что выделился газ с неприятным запахом тухлых яиц — речь идет об H2S, если же написано, что выделилось простое вещество — речь о сере (S).

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.


    источники:

    http://1ku.ru/obrazovanie/69513-sernaja-kislota-i-karbonat-natrija-primenenie-i-formula/

    http://studarium.ru/article/174