что происходит при взаимодействии мела или мрамора с соляной кислотой? составьте уравнение реакции и дайте ее характеристику по всем изученным признакам классификации химических реакций

При взаимодействии мела или мрамора с соляной кислотой происходит типичная реакция карбоната кальция с кислотой: твёрдый карбонат растворяется, выделяется газ (углекислый газ), раствор нагревается и постепенно получается раствор соли — хлорида кальция.

1. Что такое мел и мрамор с точки зрения химии

И мел, и мрамор — это, по сути, одно и то же вещество по составу:
карбонат кальция — CaCO₃, только в разных природных формах (осадочная порода, раковины, мрамор как перекристаллизованный карбонат и т.д.).

2. Молекулярное уравнение реакции

Наблюдаемые признаки:

• твёрдый мел/мрамор постепенно растворяется;

• идёт шипение, выделяются пузырьки газа (CO₂);

• раствор становится соляным раствором хлорида кальция;

• реакция идёт заметно быстрее при порошкообразном меле (большая поверхность).

3. Полное и сокращённое ионные уравнения

Соляная кислота и хлорид кальция — электролиты, в растворе:

Полное ионное уравнение:

Сокращённое ионное (сокращаем ионы, не изменяющие своё состояние — Cl⁻):

4. Характеристика реакции по признакам классификации

1. По числу и составу исходных веществ и продуктов
   Реакция между двумя сложными веществами:

• карбонат кальция (соль слабой кислоты)

• соляная кислота

Образуются:

• другая соль (CaCl₂)

• вода

• газ (CO₂)

Это реакция обмена (двойного обмена).

2. По изменению степеней окисления (ОВР / не ОВР)

Проверим главные элементы:

• Ca: в CaCO₃ — +2, в CaCl₂ — +2

• C: в CO₃²⁻ — +4, в CO₂ — +4

• Cl: в HCl и CaCl₂ — −1

• H: в HCl и H₂O — +1

• O: в CO₃²⁻, CO₂, H₂O — −2

Степени окисления не меняются, то есть это не окислительно-восстановительная реакция, а неОВР.

3. По тепловому эффекту

При взаимодействии карбонатов с кислотами обычно выделяется тепло: раствор слегка нагревается.
Следовательно, реакция — экзотермическая.

4. По фазовому (агрегатному) состоянию реагентов и продуктов

• CaCO₃ — твёрдое вещество (s)

• HCl — водный раствор (aq)

• CaCl₂ — в растворе (aq)

• H₂O — жидкость (l)

• CO₂ — газ (g)

Реагируют вещества в разных агрегатных состояниях (твёрдое + раствор), образуется газ.
Такие реакции относят к гетерогенным (разные фазы).

5. По обратимости

Реакция идёт с выделением газа CO₂, который покидает систему, и тем самым смещает равновесие вправо. Обратно из раствора хлорида кальция и воды с CO₂ из воздуха карбонат кальция в тех же условиях не образуется.

Поэтому реакция практически необратимая в данных условиях.

6. По направлению (особый признак — «реакция, протекающая с выделением газа»)

Это классический пример реакции между солями (карбонатами) и кислотами, протекающей с выделением газа (CO₂). Именно это часто используют как качественную реакцию на карбонаты.

7. По участию кислоты и основания

Фактически это:

• кислота (HCl)

• соль слабой кислоты (карбонат сильного основания)

Карбонат-ион (CO₃²⁻) ведёт себя как оснóвание (принимает протоны), поэтому эту реакцию можно рассматривать как частный случай кислотно-основного взаимодействия: нейтрализация «угольной кислоты», которая сразу разлагается на CO₂ и H₂O.

Итого в одном предложении:
при взаимодействии мела или мрамора (CaCO₃) с соляной кислотой происходит реакция обмена между карбонатом кальция и соляной кислотой с образованием хлорида кальция, воды и углекислого газа; реакция гетерогенная, экзотермическая, необратимая, не является ОВР и относится к кислотно-основным реакциям, протекающим с выделением газа.