Цепочки превращений
Выполнить задание типа: «Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения …» означает записать уравнения реакций превращения предыдущего вещества в следующее. Количество реакций будет равно количеству стрелок в схеме. Чтобы выполнить такое задание необходимо знать химические свойства исходного вещества или способы получения следующего за стрелкой вещества (смотри раздел 1). Для выполнения задания в полном объеме уравнения реакций ионного обмена нужно записать в молекулярном, полном и кратком ионном виде, а для окислительно-восстановительных реакций привести полуреакции метода электронного баланса.
Пример: Осуществить превращения ZnZnOZnSO4Zn(OH)2ZnOZn. Для реакций, протекающих в растворах, записать молекулярные и ионные уравнения. Для ОВР подобрать коэффициенты методом электронного баланса.
В данной цепочке 5 превращений. Первое: Zn ZnO. Цинк – металл, окисляется до оксидаZnOпри взаимодействии с кислородом:
Zn + O2 ZnO
Zn0 – 2e Zn+22
O2 – 4e 2O-2
2Zn + O2 = 2ZnO
Второе превращение: ZnO ZnSO4. Основные оксиды могут растворяться в кислотах (смотри раздел 1):
ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O
Третье превращение: ZnSO4 Zn(OH)2. Нерастворимое основание Zn(OH)2 можно получить при взаимодействии соли цинка со щелочью:
ZnSO4 + KOH K2SO4 + Zn(OH)2
ZnSO4 +2 KOH = K2SO4 + Zn(OH)2
Zn+2 + SO42- + 2K+ + 2OH- = 2K+ + SO2-4 + Zn(OH)2 ↓
Zn+2 + 2OH- = Zn(OH)2↓
Четвертое превращение Zn(OH)2 ZnO. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид и воду (смотри раздел 1):
Zn(OH)2 = ZnO + H2O
Пятое превращение ZnO Zn. Металлы можно получить восстановлением из оксидов, например, с помощью водорода (смотри раздел 1):
Zn+2O-2 + H02 Zn0 + H+2O-2
Zn+2 + 2e Zn0
H02 - 2e 2H+
Задания для самостоятельной работы: Осуществить следующие превращения. Для реакций, протекающих в растворах, записать молекулярные и ионные уравнения. Для ОВР подобрать коэффициенты методом электронного баланса.
Na Na2O2 NaOH NaNO2 Na2SO4 NaCl Na
Mg MgSO4 MgCl2 MgOHCl Mg(OH)2
Al(NO3)3 Al(OH)3 Al2O3 NaAlO2
HNO3 Fe(NO3)3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe FeCl3
CuSO4 Cu CuO Cu(NO3)2 CuO H2O