Проделайте реакции между следующими веществами: а) раствором серной кислоты и раствором гидроксида натрия; б) раствором карбоната натрия и раствором азотной кислоты; в) раствором сульфата меди (II) и соляной кислотой. Определите, в каких случаях реакции идут до конца и почему. Сделайте выводы. Составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном, ионном и сокращённом ионном виде.

Разбор и решение:

а) Реакция между раствором серной кислоты (H₂SO₄) и раствором гидроксида натрия (NaOH):

Эта реакция является типичным примером нейтрализации, где сильная кислота взаимодействует с сильным основанием, образуя соль и воду. Реакция идет до конца, поскольку образуется вода, а ионы натрия (Na⁺) и сульфата (SO₄²⁻) остаются в растворе.

Уравнение реакции:

1. Молекулярное уравнение:

   $$H₂SO₄ + 2NaOH \rightarrow Na₂SO₄ + 2H₂O$$

2. Полное ионное уравнение:

   $$2H⁺ + SO₄^{2-} + 2Na⁺ + 2OH⁻ \rightarrow 2Na⁺ + SO₄^{2-} + 2H₂O$$

3. Сокращенное ионное уравнение:

   $$2H⁺ + 2OH⁻ \rightarrow 2H₂O$$

Вывод: Реакция идет до конца, так как образуется вода, которая удаляется из ионного равновесия, обеспечивая полное протекание реакции.

б) Реакция между раствором карбоната натрия (Na₂CO₃) и раствором азотной кислоты (HNO₃):

Здесь происходит реакция сильной кислоты с солью слабой кислоты. Азотная кислота вытесняет угольную кислоту, которая разлагается на воду и углекислый газ. Реакция идет до конца, так как углекислый газ (CO₂) покидает систему.

Уравнение реакции:

1. Молекулярное уравнение:

   $$Na₂CO₃ + 2HNO₃ \rightarrow 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑$$

2. Полное ионное уравнение:

   $$2Na⁺ + CO₃^{2-} + 2H⁺ + 2NO₃⁻ \rightarrow 2Na⁺ + 2NO₃⁻ + H₂O + CO₂↑$$

3. Сокращенное ионное уравнение:

   $$CO₃^{2-} + 2H⁺ \rightarrow H₂O + CO₂↑$$

Вывод: Реакция идет до конца, так как углекислый газ выделяется в виде пузырьков, что удаляет его из раствора и смещает равновесие в сторону продуктов.

в) Реакция между раствором сульфата меди (II) (CuSO₄) и соляной кислотой (HCl):

Сульфат меди (II) и соляная кислота в растворе не вступают в реакцию, так как ни один из возможных продуктов (например, хлорид меди или сульфат водорода) не является малорастворимым веществом или газом. Все соединения остаются в растворенном виде.

Уравнение реакции:

• Реакция отсутствует, так как все ионы остаются в растворе: $$Cu^{2+} + SO₄^{2-} + H⁺ + Cl⁻ \rightarrow \text{нет реакции}$$

Вывод: Реакция не идет, так как не образуются ни осадок, ни газ, ни слабый электролит.

Итоговые выводы:

1. Реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия идет до конца из-за образования воды.
2. Реакция между карбонатом натрия и азотной кислотой идет до конца из-за выделения углекислого газа.
3. Реакция между сульфатом меди (II) и соляной кислотой не идет, так как нет образования осадка, газа или слабого электролита.