Когда обмен в растворе действительно происходит
Перестановка частей формул ещё не означает реакцию. Проверим, возникает ли осадок, газ или слабый электролит, и свяжем условия обмена с расчётом количества продукта.
Чему научимся
- Предсказывать обмен по таблице растворимости и продуктам
- Отличать формальную перестановку от суммарного превращения
- Рассчитывать продукт реакции карбоната с кислотой
Разбираемся в теме
Причина суммарного превращения
В водных растворах сильных электролитов реакция обмена обычно протекает заметно, если часть ионов связывается в осадок, газ или слабодиссоциирующее вещество. Для MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl образуется малорастворимый гидроксид; сокращённая запись Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂↓ показывает причину превращения.
При смешивании растворов NaCl и KNO₃ все возможные соли растворимы. Полная ионная запись содержит одинаковые Na⁺, Cl⁻, K⁺ и NO₃⁻ с обеих сторон, поэтому сокращённого уравнения нет. Смесь растворов существует, но самостоятельное суммарное химическое превращение в этой школьной модели отсутствует.
Газ и вода
Карбонаты реагируют с достаточным количеством сильной кислоты с образованием соли, CO₂ и воды: Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O. Промежуточная угольная кислота неустойчива в рассматриваемых условиях. При нехватке кислоты возможна стадия образования гидрокарбоната, поэтому полный выход газа требует соблюдения соотношения реагентов.
Нейтрализация HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O идёт благодаря образованию воды. Осадок и газ не являются обязательными признаками любой реакции обмена. Для прогноза используют растворимость конкретных продуктов, силу электролитов и условия; правило нельзя механически переносить на расплавы, неводные растворители или сложные равновесия.
Разобранные примеры
Какой объём CO₂ при нормальных условиях даст 10,6 г Na₂CO₃ с избытком HCl? Na = 23, C = 12, O = 16.
- M(Na₂CO₃) = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль; n = 10,6/106 = 0,1 моль.
- По Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O отношение карбоната и CO₂ равно 1:1, значит n(CO₂) = 0,1 моль.
- При нормальных условиях 0 °C и 101,325 кПа V(CO₂) = 0,1 × 22,4 = 2,24 л.
Ответ. Теоретический объём CO₂ равен 2,24 л при нормальных условиях и полном превращении карбоната.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Реакция обмена
- Взаимодействие сложных веществ с обменом их составными частями в школьной классификации.
- Таблица растворимости
- Справочная таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде при заданных условиях.
- Слабый электролит
- Вещество, которое образует ионы лишь частично и устанавливает равновесие ионизации.
Связь с программой
Тема: реакции обмена. Раздел: Электролиты и растворы.
- ФРП ООО «Химия», базовый уровень, 8–9 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 9, 37
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Химия