Между какими веществами реакции ионного обмена протекают до конца (ответ поясните): а) хлоридом натрия и гидроксидом калия; б) карбонатом калия и азотной кислотой; в) гидроксидом кальция и хлоридом меди(II); г) сульфатом бария и силикатом натрия?

Реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают до конца, если в результате образуется хотя бы одно вещество, которое выводится из сферы реакции: осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

а) Хлорид натрия и гидроксид калия

NaCl + KOH → NaOH + KCl

Все вещества хорошо растворимы в воде и являются сильными электролитами. В ионном виде:

Na⁺ + Cl⁻ + K⁺ + OH⁻ → Na⁺ + OH⁻ + K⁺ + Cl⁻

Ионы до и после предполагаемой реакции остаются теми же. Осадок, газ или слабый электролит не образуются.

Следовательно, реакция не протекает.

б) Карбонат калия и азотная кислота

K₂CO₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + H₂CO₃

Образующаяся угольная кислота неустойчива и разлагается:

H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑

Поэтому общее уравнение:

K₂CO₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + H₂O + CO₂↑

Сокращённое ионное уравнение:

CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑

Реакция идёт до конца, поскольку выделяется углекислый газ и образуется вода.

Следовательно, реакция протекает до конца.

в) Гидроксид кальция и хлорид меди(II)

Ca(OH)₂ + CuCl₂ → Cu(OH)₂↓ + CaCl₂

Гидроксид меди(II) — нерастворимое вещество, выпадающее в виде голубого осадка.

Сокращённое ионное уравнение:

Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓

Поскольку образуется осадок, реакция ионного обмена протекает до конца.

Следовательно, реакция протекает до конца.

г) Сульфат бария и силикат натрия

BaSO₄ + Na₂SiO₃

Сульфат бария практически нерастворим в воде и поэтому почти не образует в растворе ионов Ba²⁺ и SO₄²⁻, необходимых для реакции ионного обмена. Обмена ионами в растворе не происходит.

Следовательно, реакция не протекает.

Итак, до конца протекают реакции в случаях б) и в):

б) K₂CO₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + H₂O + CO₂↑ — выделяется газ;

в) Ca(OH)₂ + CuCl₂ → Cu(OH)₂↓ + CaCl₂ — образуется осадок.