Химия
8 класс
Вопрос
Два юных химика исследовали взаимодействие растворов сульфида калия и дихромата калия. Один из них получил осадок, нерастворимый в разбавленной серной кислоте, но растворяющийся в концентрированной азотной кислоте при нагревании, второй - осадок, частично растворимый в разбавленной серной кислоте. Объясните, почему получились разные результаты исследования. Напишите уравнения реакций.
Ответ
Объяснить разные результаты исследования можно, если учесть, что продукты реакции зависят от среды и последовательности прибавления реагентов (в этом случае один из реагентов будет в избытке). Так, если приливать раствор $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ к раствору $K_{2}S$, имеющему щелочную среду, то сульфид калия будет в избытке и образующийся гидроксид хрома(III) растворится в присутствии щелочи:
$K_{2}Cr_{2}O_{7} + 3K_{2}S + 7H_{2}O = 2K_{3}[Cr(OH)_{6}] + 3S \downarrow + 2KOH$.
В осадке будет только сера, нерастворимая в разбавленной серной кислоте, но растворяющаяся в концентрированной азотной кислоте:
$S + \underset{конц.}{6HKO_{3}} = 6NO_{2} \uparrow + H_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$.
Раствор $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ имеет кислотную среду вследствие равновесия:
$Cr_{2}O_{2}^{2-} + H_{2}O \leftrightarrow 2CrO_{4}^{2-} + 2H^{+}$.
Если приливать раствор $K_{2}S$ к раствору $K_{2}Cr_{2}O_{7}$, то при избытке дихромата калия взаимодействие между исходными веществами будет протекать по уравнению:
$5K_{2}Cr_{2}O_{7} + 3K_{2}S + 3H_{2}O = 2Cr(OH)_{3} \downarrow + 3S \downarrow + 8K_{2}CrO_{4}$.
Вместе с серой в этом случае выпадает в осадок и гидроксид хрома (III), легко растворяющийся в разбавленной серной кислоте (в отличие от серы):
$2Cr(OH)_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 6H_{2}O$.