Химия
8 класс
Вопрос
Какие процессы будут протекать при растворении кристаллической соды в воде, соляной кислоте, насыщенных растворах углекислого газа, сернистого газа, сероводорода, аммиака?
Ответ
Растворение кристаллической соды в воде будет сопровождаться поглощением тепла и диссоциацией вещества на ионы:
$Na_{2}CO_{3} \rightleftharpoons 2Na^{ +} + CO_{3}^{2 +}$
Кроме того, карбонат натрия может подвергаться гидролизу:
$CO_{3}^{2 +} + H_{2}O \rightleftharpoons HCO_{3}^{ -} + OH^{ -}$.
При растворении соды в соляной кислоте произойдет выделение углекислого газа:
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + CO_{2} + H_{2}O$.
Присутствие в растворе углекислого газа будет способствовать превращению средней соли в кислую:
$Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O = 2NaHCO_{3}$
Если при этом весь находящийся в растворе углекислый газ вступит в реакцию, то образовавшийся гидрокарбонат в незначительной степени может подвергаться гидролизу:
$HCO_{3}^{ -} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}CO_{3} + OH_{ -}$.
Так как сернистая кислота сильнее угольной, то при растворении соды в насыщенном растворе сернистого газа будет выделяться углекислый газ. При этом возможно образование кислой или средней соли (в зависимости от соотношения молей карбоната натрия и сернистого газа):
$Na_{2}CO_{3} + 2SO_{2} + H_{2}O = 2NaHSO_{3} + CO_{2} \uparrow$
$Na_{2}CO_{3} + SO_{2} = Na_{2}SO_{3} + CO_{2} \uparrow $
Образовавшийся сульфит натрия может подвергаться гидролизу:
$SO_{3}^{2 -} + H_{2}O \rightleftharpoons HSO_{3}^{ -} + OH^{ -}$
В случае гидросульфита натрия возможны два процесса (гидролиз гидросульфит-иона и его диссоциация):
$HSO_{3}^{ -} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}SO_{3} + OH^{ -}$
$HSO_{3}^{ -} \rightleftharpoons H_{ +} + SO_{3}^{2 -}$
Поскольку второй процесс преобладает над первым, то реакция среды в растворе гидросульфита будет кислой.
В насыщенном растворе сероводородной кислоты будет происходить лишь растворение соды, так как она слабее угольной кислоты.
В растворе аммиака уменьшается гидролиз соды по сравнению с водным ее раствором:
$NH_{3} + H_{2}O \rightleftharpoons NH_{4}^{ +} + OH^{ -}$
$CO_{3}^{2 -} + H_{2}O \rightleftharpoons HCO_{3}^{ -} + OH^{ -}$
поскольку избыток ионов $OH^{ -}$ в растворе аммиака будет смещать влево равновесие реакции гидролиза иона $CO_{3}^{2 -}$.