Phương trình tính chất hóa học của cacbon đioxit. Tính chất hóa học cơ bản của cacbon đioxit

Chủ đề: Phản ứng hóa học đơn giản - tác dụng của axit loãng với muối cacbonat, thu nhận và nghiên cứu tính chất của khí cacbonic.

Mục tiêu học tập: - Nghiên cứu tác dụng của axit với muối cacbonat và rút ra kết luận chung.

Hiểu và thực hiện kiểm tra định tính carbon dioxide.

Kết quả mong đợi: Qua thí nghiệm hoá học, dựa vào quan sát, phân tích kết quả thí nghiệm, học sinh rút ra kết luận về các phương pháp thu được khí cacbonic, tính chất của nó và tác dụng của khí cacbonic với nước vôi trong. Bằng cách so sánh các phương pháp sản xuất hiđro và cacbon đioxit bằng tác dụng của axit loãng với kim loại và muối cacbonat,Học sinh rút ra kết luận về các sản phẩm khác nhau của phản ứng hóa học do tác dụng của axit loãng.

Trong các lớp học:

Thời gian tổ chức: 1) Lời chào. 2) Định nghĩa vắng mặt. 3) Kiểm tra sự sẵn sàng của học sinh và lớp học đối với bài học

Thăm dò ý kiến bài tập về nhà: Trình chiếu video về chủ đề: "Phản ứng hóa học đơn giản, hydro.Thực hiện đánh giá lẫn nhau về bài tập về nhà, kỹ thuật “Hai ngôi sao và một điều ước”. Mục đích: Đánh giá lẫn nhau, lặp lại các tài liệu đã học về chủ đề phản ứng hóa học đơn giản; các phương pháp và tính chất sản xuất hydro.

Chia lớp thành các nhóm. Chiến lược: từng cái một.

Học tài liệu mới . Tổ chức làm việc theo nhóm để nghiên cứu tài liệu lý thuyết về chủ đề phản ứng hóa học đơn giản - cacbon đioxit, thu nhận và nghiên cứu tính chất của cacbon đioxit. Giáo viên tổ chức kiểm soát lẫn nhau đối với các nghiên cứu,FD – Kỷ thuật học - Viết thành một câu trong đó cần diễn đạt câu trả lời cho câu hỏi của giáo viên đặt ra.

- Bạn đã học gì mới về tính chất của axit?

Bạn đã học gì về khí cacbonic?

Mục đích: vềĐánh giá cao chất lượng của từng phản hồi một cách nhanh chóng và tổng thể.Để lưu ý xem học sinh có xác định được các khái niệm chính của tài liệu được đề cập hay không và mối quan hệ của chúng.

1. Giáo viên tổ chức nhắc lại các quy tắc an toàn khi làm việc với axit và kiềm (nước vôi trong) - chính tả hoá học - 4 phút.FO - Kỷ thuật học - tự điều khiển theo mẫu - chèn từ còn thiếu, thao tác với văn bản. Mục đích là để kiểm tra mức độ hiểu biết về các quy tắc tiến hành một thí nghiệm an toàn.

Chính tả

AN TOÀN LÀM VIỆC CÓ AXIT

axit gây ra một chất hóa học ………………….làn davà các loại vải khác.

Theo tốc độ hoạt động và tốc độ phá hủy các mô của cơ thể, các axit được sắp xếp theo thứ tự sau, bắt đầu từ nhiều nhấtmạnh: ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… … …………………………………………

Khi pha loãng axit, ……………… đổ lên ………………… một thanh có vòng cao su an toàn ở dưới cùng.

Một chai axit không được phép ………………tay để ngực, bởi vì có thể ………………… và ………… ..

Sơ cứu. Vùng da bị ảnh hưởng bởi axit ……….tia lạnh ………… .. trong thời gian ………………. tối thiểu posnước ngâm le ………………… bôi vào chỗ bị bỏng.sự hòa tan …………. băng gạc hoặc băngtăm bông. Trong 10 phút. băng ……… .., da ………….,và bôi trơn bằng glycerin để giảm cảm giác đaumảnh khảnh.

1. Thực hiện thí nghiệm trong phòng: “Thu nhận khí cacbonic và nghiên cứu tính chất của nó”.

Học sinh thực hiện một thí nghiệmđiền vào bảng quan sát và kết luận,ghi lại video các quan sát để bố trí trongYouTubecho cha mẹ của họ để xem.

Suy ngẫm về bài học: cô giáoyêu cầu bày tỏ thái độ với các dạng bài, bày tỏ mong muốn của mình đối với bài học.Học sinh điền vào các miếng dán màu - "Đèn giao thông"

"Màu đỏ" - chủ đề tôi không rõ ràng, còn rất nhiều câu hỏi.

"Màu vàng" - chủ đề rõ ràng đối với tôi, nhưng vẫn có những câu hỏi.

"Màu xanh lá cây" - chủ đề rất rõ ràng đối với tôi.

Bài tập về nhà : Nghiên cứu nguồn lý thuyết. So sánh kết quả tác dụng của axit loãng với kim loại và muối cacbonat, so sánh khí hiđro và khí cacbonic - một bài văn nhỏ.Tạo video và đăng nó lênYouTube. Các nhóm đánh giá video của các sinh viên khácFO - kỹ thuật - "Hai ngôi sao và một điều ước."

Người giới thiệu:

Phương pháp dạy và học tích cựcwww. CPM. KZ

Đánh giá hình thành ở tiểu học.Hướng dẫn thực hành cho giáo viên / Comp. O. I. Dudkina, A. A. Burkitova, R. Kh. Shakirov. - B .: "Bilim", 2012. - 89 tr.

Đánh giá kết quả học tập của học sinh.Hướng dẫn phương pháp luận / Biên soạn bởi R. Kh. Shakirov, A.A. Burkitova, O.I. Dudkin. - B .: "Bilim", 2012. - 80 tr.

Phụ lục 1

Tài nguyên lý thuyết

Cạc-bon đi-ô-xít

Phân tử CO 2

Tính chất vật lý

Carbon monoxide (IV) - carbon dioxide, chất khí không màu và không mùi, nặng hơn không khí, hòa tan trong nước, khi làm lạnh mạnh nó sẽ kết tinh ở dạng một khối trắng như tuyết - “băng khô”. Ở áp suất khí quyển, nó không nóng chảy,và bay hơi, bỏ qua trạng thái lỏng kết tụ - hiện tượng này được gọi là thăng hoa , nhiệt độ thăng hoa -78 ° С. Carbon dioxide được hình thành trong quá trình phân hủy và đốt cháy chất hữu cơ. Chứa trong không khí và suối khoáng, thải ra trong quá trình hô hấp của động vật và thực vật. Ít tan trong nước (1 thể tích khí cacbonic trong một thể tích nước ở 15 ° C).

Biên lai

Khí cacbonic được tạo ra do tác dụng của axit mạnh với các muối cacbonat:

cacbonat kim loại+ axit →muối + carbon dioxide + nước

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O

cacbonatcanxi + clohydricaxit = cacbonickhí ga + nước

canxi cacbonat + axit clohydric→ canxi clorua + carbon dioxide + nước

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O

cacbonatnatri + clohydricaxit = cacbonickhí ga + nước

natri cacbonat + axit clohydric→ natri clorua + carbon dioxide + nước

Tính chất hóa học

Phản ứng định tính

Một phản ứng định tính để phát hiện ra khí cacbonic là độ đục của nước vôi:

Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 Ồ

nước vôi + khí cacbonic = + nước

Khi bắt đầu phản ứng, kết tủa trắng tạo thành, kết tủa này biến mất khi cho khí CO đi qua lâu ngày. 2 qua nước vôi trong, vì canxi cacbonat không hòa tan được chuyển thành bicacbonat hòa tan:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Với a (HCO 3 ) 2 .

PHỤ LỤC 2

Phòng thí nghiệm số 7

"Sản xuất carbon dioxide và sự công nhận của nó"

Mục tiêu: thu được khí cacbonic bằng thực nghiệm và tiến hành thí nghiệm nêu tính chất của nó.

Thiết bị và thuốc thử: giá đỡ ống nghiệm, giá đỡ phòng thí nghiệm, ống nghiệm, ống thông hơi có nút cao su, dụng cụ lấy khí cacbonic, phấn (canxi cacbonat), đồng cacbonat ( II ), natri cacbonat, dung dịch axit axetic, nước vôi trong.

Quá trình làm việc:

Chuẩn bị trước một ống nghiệm có 3 ml nước vôi trong.

Lắp ráp thiết bị lấy khí (như hình 1). Cho vài mẩu phấn vào ống nghiệm, đổ axit axetic đến 1/3 thể tích ống nghiệm rồi đậy nút có ống thoát khí, đầu ống hướng xuống dưới. Mô tả cách tạo ra khí cacbonic_______________________?) .

Nhúng ống thông hơi vào ống nước vôi trong sao cho đầu ống thông hơi dưới mực của dung dịch. Cho khí cacbonic đi qua cho đến khi có kết tủa. Nếu tiếp tục cho khí cacbonic đi qua nữa thì kết tủa sẽ biến mất. Nêu tính chất hóa học của khí cacbonic.

Dựa vào kết quả các thí nghiệm điền vào bảng, rút ​​ra kết luận.

Mẫu làm việc

Họ lắp ráp một thiết bị sản xuất khí cacbonic, đặt các mảnh phấn vào ống nghiệm và thêm axit clohiđric. Quan sát: sự thoát ra của bọt khí.

Khí cacbonic có thể thu được bằng cách cho axit axetic tác dụng với:

phấn (cacbonat Sự kết luận: Nhận cacbon đioxit và nghiên cứu tính chất của nó.

carbon dioxide (carbon dioxide), hay còn gọi là axit cacbonic, là thành phần quan trọng nhất trong thành phần của đồ uống có ga. Nó quyết định hương vị và sự ổn định sinh học của đồ uống, mang lại cho chúng những đặc tính lấp lánh và sảng khoái.

Tính chất hóa học. Về mặt hóa học, khí cacbonic rất trơ. Được hình thành với việc giải phóng một lượng lớn nhiệt, nó là sản phẩm của quá trình oxy hóa hoàn toàn cacbon, rất ổn định. Phản ứng khử cacbon đioxit chỉ tiến hành ở nhiệt độ cao. Vì vậy, ví dụ, tương tác với kali ở 230 ° C, carbon dioxide bị khử thành axit oxalic:

Tương tác hóa học với nước, khí, với lượng không quá 1% so với hàm lượng của nó trong dung dịch, tạo thành axit cacbonic, phân ly thành các ion H +, HCO 3 -, CO 2 3-. Trong dung dịch nước, carbon dioxide dễ dàng tham gia vào các phản ứng hóa học, tạo thành các muối cacbonic khác nhau. Do đó, dung dịch nước của carbon dioxide có tính xâm thực cao đối với kim loại, và cũng có tác dụng phá hủy bê tông.

tính chất vật lý. Carbon dioxide được sử dụng để làm bão hòa đồ uống, hóa lỏng bằng cách nén đến áp suất cao. Tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất, carbon dioxide cũng có thể ở trạng thái khí hoặc rắn. Nhiệt độ và áp suất tương ứng với một trạng thái tập hợp nhất định được thể hiện trong giản đồ cân bằng pha (Hình 13).

Ở nhiệt độ âm 56,6 ° C và áp suất 0,52 MN / m 2 (5,28 kg / cm 2), tương ứng với điểm ba, khí cacbonic có thể đồng thời ở trạng thái khí, lỏng và rắn. Ở nhiệt độ và áp suất cao hơn, khí cacbonic ở trạng thái lỏng và khí; ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn các chỉ số này, khí, trực tiếp bỏ qua pha lỏng, chuyển sang trạng thái khí (sublimes). Trên nhiệt độ tới hạn 31,5 ° C, không có áp suất nào có thể giữ carbon dioxide ở dạng chất lỏng.

Ở trạng thái khí, khí cacbonic không màu, không mùi, vị hơi chua. Ở nhiệt độ 0 ° C và áp suất khí quyển, khối lượng riêng của khí cacbonic là 1,9769 kg / l 3; nó nặng hơn không khí 1,529 lần. Ở 0oC và áp suất khí quyển, 1 kg khí chiếm thể tích 506 lít. Mối quan hệ giữa thể tích, nhiệt độ và áp suất của khí cacbonic được biểu thị bằng phương trình:

Trong đó V là thể tích của 1 kg khí tính bằng m3 / kg; T là nhiệt độ khí tính bằng ° K; P - áp suất khí tính bằng N / m 2; R là hằng số chất khí; A là một giá trị bổ sung có tính đến độ lệch so với phương trình trạng thái của khí lý tưởng;

Khí cacbonic hóa lỏng- chất lỏng không màu, trong suốt, dễ di động, giống như cồn hoặc ete. Khối lượng riêng của chất lỏng ở 0 ° C là 0,947. Ở nhiệt độ 20 ° C, khí hóa lỏng được chứa ở áp suất 6,37 MN / m 2 (65 kg / cm 2) trong bình thép. Với dòng chảy tự do từ khí cầu, chất lỏng bay hơi với sự hấp thụ một lượng lớn nhiệt. Khi nhiệt độ giảm xuống âm 78,5 ° C, một phần của chất lỏng đóng băng, biến thành cái gọi là đá khô. Về độ cứng, đá khô gần như phấn và có màu trắng đục. Đá khô bay hơi chậm hơn chất lỏng và nó trực tiếp chuyển sang trạng thái khí.

Ở nhiệt độ âm 78,9 ° C và áp suất 1 kg / cm 2 (9,8 MN / m 2), nhiệt thăng hoa của đá khô là 136,89 kcal / kg (573,57 kJ / kg).

Sự tương tác của cacbon với cacbon đioxit tiến hành theo phản ứng

Hệ thống đang được xem xét bao gồm hai pha, cacbon rắn và khí (f = 2). Ba chất tương tác liên kết với nhau bằng một phương trình phản ứng, do đó, số thành phần độc lập là k = 2. Theo quy tắc pha Gibbs, số bậc tự do của hệ sẽ bằng

C \ u003d 2 + 2 - 2 \ u003d 2.

Điều này có nghĩa là nồng độ cân bằng của CO và CO 2 là hàm của nhiệt độ và áp suất.

Phản ứng (2.1) thu nhiệt. Do đó, theo nguyên lý Le Chatelier, sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng theo hướng tạo thành một lượng CO bổ sung.

Trong quá trình phản ứng (2.1) tiêu tốn 1 mol CO 2 ở điều kiện thường có thể tích là 22400 cm 3 và 1 mol cacbon rắn có thể tích là 5,5 cm 3. Kết quả của phản ứng, 2 mol khí CO được tạo thành, thể tích ở điều kiện thường là 44800 cm 3.

Từ số liệu trên về sự thay đổi khối lượng thuốc thử trong phản ứng (2.1), như sau:

1. Sự biến đổi đang xét kèm theo sự gia tăng thể tích của các chất tương tác. Do đó, theo nguyên lý Le Chatelier, việc tăng áp suất sẽ thúc đẩy phản ứng theo hướng tạo thành CO 2.
2. Sự thay đổi thể tích của pha rắn không đáng kể so với sự thay đổi thể tích của chất khí. Do đó, đối với các phản ứng dị thể liên quan đến các chất ở thể khí, có thể giả định với độ chính xác vừa đủ rằng sự thay đổi thể tích của các chất tương tác chỉ được xác định bằng số mol của các chất ở thể khí ở phần bên phải và bên trái của phương trình phản ứng.

Hằng số cân bằng của phản ứng (2.1) được xác định từ biểu thức

Nếu graphit được lấy làm trạng thái tiêu chuẩn để xác định hoạt độ của cacbon thì a C = 1

Trị số của hằng số cân bằng của phản ứng (2.1) có thể được xác định từ phương trình

Dữ liệu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến giá trị của hằng số cân bằng của phản ứng được cho trong Bảng 2.1.

Bảng 2.1- Các giá trị của hằng số cân bằng của phản ứng (2.1) ở các nhiệt độ khác nhau

Từ các dữ liệu đã cho, có thể thấy rằng ở nhiệt độ khoảng 1000K (700 o C), hằng số cân bằng của phản ứng là gần với sự thống nhất. Điều này có nghĩa là phản ứng (2.1) gần như thuận nghịch hoàn toàn ở nhiệt độ vừa phải. Ở nhiệt độ cao, phản ứng diễn ra không thuận nghịch theo chiều tạo thành CO, và ở nhiệt độ thấp theo chiều ngược lại.

Nếu pha khí chỉ bao gồm CO và CO 2, bằng cách biểu thị áp suất riêng phần của các chất tương tác theo nồng độ thể tích của chúng, phương trình (2.4) có thể được rút gọn về dạng

Trong điều kiện công nghiệp, CO và CO 2 thu được là kết quả của sự tương tác của cacbon với oxy trong không khí hoặc vụ nổ làm giàu oxy. Đồng thời, một thành phần khác, nitơ, xuất hiện trong hệ thống. Việc đưa nitơ vào hỗn hợp khí ảnh hưởng đến tỷ lệ giữa nồng độ cân bằng của CO và CO 2 tương tự như sự giảm áp suất.

Phương trình (2.6) cho thấy rằng thành phần của hỗn hợp khí cân bằng là một hàm của nhiệt độ và áp suất. Do đó, nghiệm của phương trình (2.6) được giải thích bằng đồ thị bằng cách sử dụng một bề mặt trong không gian ba chiều ở các tọa độ T, Ptot và (% CO). Nhận thức về sự phụ thuộc như vậy là khó khăn. Sẽ thuận tiện hơn nhiều khi biểu diễn nó dưới dạng sự phụ thuộc của thành phần hỗn hợp khí cân bằng vào một trong các biến, với tham số thứ hai của hệ là không đổi. Ví dụ, Hình 2.1 cho thấy dữ liệu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần của một hỗn hợp khí cân bằng ở Ptot = 10 5 Pa.

Với thành phần hỗn hợp khí ban đầu đã biết, chiều của phản ứng (2.1) có thể được đánh giá bằng phương trình

Nếu áp suất trong hệ thống không đổi, quan hệ (2.7) có thể giảm về dạng

Hình 2.1- Sự phụ thuộc vào thành phần cân bằng của pha khí đối với phản ứng C + CO 2 = 2CO vào nhiệt độ P CO + P CO 2 = 10 5 Pa.

Đối với hỗn hợp khí có thành phần tương ứng với điểm a trên Hình 2.1 ,. Trong đó

và G> 0. Do đó, các điểm trên đường cong cân bằng đặc trưng cho các hệ thống có cách tiếp cận trạng thái cân bằng nhiệt động lực học tiến hành bằng phản ứng

Tương tự, có thể chỉ ra rằng các điểm bên dưới đường cong cân bằng đặc trưng cho các hệ thống tiến tới trạng thái cân bằng bằng phản ứng

ĐỊNH NGHĨA

Cạc-bon đi-ô-xít(cacbon đioxit, anhydrit cacbonic, cacbon đioxit) - cacbon monoxit (IV).

Công thức - CO 2. Khối lượng mol - 44 g / mol.

Tính chất hóa học của khí cacbonic

Khí cacbonic thuộc loại oxit axit, tức là khi tương tác với nước, nó tạo thành một axit gọi là axit cacbonic. Axit cacbonic không ổn định về mặt hóa học và tại thời điểm hình thành, nó ngay lập tức bị phân hủy thành các thành phần, tức là Phản ứng tương tác của cacbon đioxit với nước là phản ứng thuận nghịch:

CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 × H 2 O (dung dịch) ↔ H 2 CO 3.

Khi đun nóng, cacbon đioxit bị phân hủy thành cacbon monoxit và oxy:

2CO 2 \ u003d 2CO + O 2.

Như với tất cả các oxit axit, cacbon đioxit được đặc trưng bởi các phản ứng tương tác với oxit bazơ (chỉ được tạo thành bởi các kim loại hoạt động) và bazơ:

CaO + CO 2 \ u003d CaCO 3;

Al 2 O 3 + 3CO 2 \ u003d Al 2 (CO 3) 3;

CO 2 + NaOH (loãng) = NaHCO 3;

CO 2 + 2NaOH (đồng thời) \ u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.

Carbon dioxide không hỗ trợ quá trình đốt cháy; chỉ các kim loại hoạt động mới cháy trong đó:

CO 2 + 2Mg \ u003d C + 2MgO (t);

CO 2 + 2Ca \ u003d C + 2CaO (t).

Carbon dioxide tham gia vào các phản ứng với các chất đơn giản như hydro và carbon:

CO 2 + 4H 2 \ u003d CH 4 + 2H 2 O (t, kat \ u003d Cu 2 O);

CO 2 + C \ u003d 2CO (t).

Khi cacbon đioxit tương tác với peroxit của các kim loại hoạt động, các muối cacbonat được tạo thành và khí oxi được giải phóng:

2CO 2 + 2Na 2 O 2 \ u003d 2Na 2 CO 3 + O 2.

Một phản ứng định tính với carbon dioxide là phản ứng tương tác của nó với nước vôi (sữa), tức là với canxi hiđroxit, trong đó kết tủa trắng được tạo thành - canxi cacbonat:

CO 2 + Ca (OH) 2 \ u003d CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Tính chất vật lý của cacbon đioxit

Khí cacbonic là chất khí không màu, không mùi. Nặng hơn không khí. Nhiệt ổn định. Khi được nén và làm lạnh, nó dễ dàng chuyển thành trạng thái lỏng và rắn. Khí cacbonic ở trạng thái tập hợp rắn được gọi là "băng khô" và dễ dàng thăng hoa ở nhiệt độ phòng. Carbon dioxide hòa tan kém trong nước và một phần phản ứng với nó. Mật độ - 1.977 g / l.

Thu nhận và sử dụng carbon dioxide

Phân bổ các phương pháp công nghiệp và phòng thí nghiệm để sản xuất khí cacbonic. Vì vậy, trong công nghiệp, nó được thu được bằng cách nung đá vôi (1), và trong phòng thí nghiệm - bằng tác dụng của axit mạnh với muối axit cacbonic (2):

CaCO 3 \ u003d CaO + CO 2 (t) (1);

CaCO 3 + 2HCl \ u003d CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (2).

Carbon dioxide được sử dụng trong thực phẩm (cacbonat nước chanh), hóa chất (kiểm soát nhiệt độ trong sản xuất sợi tổng hợp), luyện kim (bảo vệ môi trường, chẳng hạn như kết tủa khí nâu) và các ngành công nghiệp khác.

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

Bài tập	Thể tích khí cacbonic thoát ra khi cho 200 g dung dịch axit nitric 10% tác dụng với 90 g canxi cacbonat có 8% tạp chất không tan trong axit là bao nhiêu?
Quyết định	Khối lượng mol của axit nitric và canxi cacbonat, được tính bằng bảng các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev - tương ứng là 63 và 100 g / mol. Chúng tôi viết phương trình hòa tan đá vôi trong axit nitric: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O. ω (CaCO 3) cl \ u003d 100% - ω phụ gia \ u003d 100% - 8% \ u003d 92% \ u003d 0,92. Khi đó, khối lượng của canxi cacbonat nguyên chất là: m (CaCO 3) cl = m đá vôi × ω (CaCO 3) cl / 100%; m (CaCO 3) cl \ u003d 90 × 92/100% \ u003d 82,8 g. Khối lượng chất canxi cacbonat là: n (CaCO 3) \ u003d m (CaCO 3) cl / M (CaCO 3); n (CaCO 3) \ u003d 82,8 / 100 \ u003d 0,83 mol. Khối lượng của axit nitric trong dung dịch sẽ bằng: m (HNO 3) = m (HNO 3) nghiệm × ω (HNO 3) / 100%; m (HNO 3) \ u003d 200 × 10/100% \ u003d 20 g. Số chất của axit nitric canxi là: n (HNO 3) = m (HNO 3) / M (HNO 3); n (HNO 3) \ u003d 20/63 \ u003d 0,32 mol. So sánh khối lượng các chất đã tham gia phản ứng, chúng tôi xác định rằng axit nitric đang thiếu hụt, do đó, chúng tôi tính toán thêm cho axit nitric. Theo phương trình phản ứng n (HNO 3): n (CO 2) \ u003d 2: 1, do đó n (CO 2) \ u003d 1/2 × n (HNO 3) \ u003d 0,16 mol. Khi đó, thể tích khí cacbonic sẽ bằng: V (CO 2) = n (CO 2) × V m; V (CO 2) \ u003d 0,16 × 22,4 \ u003d 3,58 g.
Trả lời	Khối lượng khí cacbonic là 3,58 g.

Hãy hình dung tình huống sau:

Bạn làm việc trong phòng thí nghiệm và quyết định thực hiện một thử nghiệm. Để làm điều này, bạn mở tủ đựng thuốc thử và bất ngờ nhìn thấy hình ảnh sau đây trên một trong các giá. Hai lọ thuốc thử đã bóc nhãn, được bỏ lại gần đó một cách an toàn. Đồng thời, không còn có thể xác định chính xác lọ nào tương ứng với nhãn nào và các dấu hiệu bên ngoài của các chất mà chúng có thể được phân biệt là giống nhau.

Trong trường hợp này, vấn đề có thể được giải quyết bằng cách sử dụng cái gọi là phản ứng định tính.

Phản ứng định tínhđược gọi là các phản ứng như vậy cho phép bạn phân biệt chất này với chất khác, cũng như tìm ra thành phần định tính của các chất chưa biết.

Ví dụ, người ta biết rằng các cation của một số kim loại, khi cho muối của chúng vào ngọn lửa đốt, sẽ tạo màu cho nó theo một màu nhất định:

Phương pháp này chỉ có thể hoạt động nếu các chất cần phân biệt thay đổi màu của ngọn lửa theo những cách khác nhau, hoặc một trong số chúng hoàn toàn không đổi màu.

Nhưng, giả sử như may mắn sẽ xảy ra, các chất bạn xác định không tạo màu cho ngọn lửa, hoặc tạo màu cho ngọn lửa cùng một màu.

Trong những trường hợp này, sẽ cần thiết để phân biệt các chất bằng cách sử dụng thuốc thử khác.

Trong trường hợp nào ta có thể phân biệt chất này với chất khác bằng thuốc thử nào?

Có hai lựa chọn:

• Một chất phản ứng với thuốc thử được thêm vào, trong khi chất kia thì không. Đồng thời, phải thấy rõ rằng phản ứng của một trong các chất ban đầu với thuốc thử thêm vào đã thực sự đi qua, tức là quan sát được một số dấu hiệu bên ngoài - có kết tủa, có khí thoát ra, thay đổi màu sắc đã xảy ra, v.v.

Ví dụ, không thể phân biệt nước với dung dịch natri hydroxit bằng axit clohydric, mặc dù thực tế là các chất kiềm phản ứng hoàn toàn với axit:

NaOH + HCl \ u003d NaCl + H 2 O

Điều này là do không có bất kỳ dấu hiệu phản ứng bên ngoài nào. Dung dịch axit clohiđric trong suốt không màu, khi trộn với dung dịch hiđroxit không màu sẽ tạo thành dung dịch trong suốt như nhau:

Nhưng mặt khác, có thể phân biệt nước với dung dịch kiềm, ví dụ, khi sử dụng dung dịch magie clorua - phản ứng này tạo thành kết tủa trắng:

2NaOH + MgCl 2 = Mg (OH) 2 ↓ + 2NaCl

2) Các chất cũng có thể được phân biệt với nhau nếu cả hai đều phản ứng với thuốc thử được thêm vào, nhưng làm như vậy theo những cách khác nhau.

Ví dụ, có thể phân biệt dung dịch natri cacbonat với dung dịch bạc nitrat bằng dung dịch axit clohiđric.

axit clohiđric phản ứng với natri cacbonat tạo ra khí không màu, không mùi - cacbon đioxit (CO 2):

2HCl + Na 2 CO 3 \ u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

và với bạc nitrat để tạo thành kết tủa trắng đục AgCl

HCl + AgNO 3 \ u003d HNO 3 + AgCl ↓

Các bảng dưới đây cho thấy các tùy chọn khác nhau để phát hiện các ion cụ thể:

Phản ứng định tính với cation

Cation	Thuốc thử	Dấu hiệu phản ứng
Ba 2+	SO 4 2-	Ba 2+ + SO 4 2- \ u003d BaSO 4 ↓
Cu2 +		1) Lượng mưa màu xanh lam: Cu 2+ + 2OH - \ u003d Cu (OH) 2 ↓ 2) Kết tủa màu đen: Cu 2+ + S 2- \ u003d CuS ↓
Pb 2+	S2-	Kết tủa màu đen: Pb 2+ + S 2- = PbS ↓
Ag +	Cl-	Tạo kết tủa trắng, không tan trong HNO 3 nhưng tan trong amoniac NH 3 H 2 O: Ag + + Cl - → AgCl ↓
Fe2 +	2) Kali hexacyanoferrat (III) (muối đỏ) K 3	1) Trong không khí có kết tủa trắng chuyển sang xanh: Fe 2+ + 2OH - \ u003d Fe (OH) 2 ↓ 2) Kết tủa màu xanh lam (màu xanh lam ngả sang màu): K + + Fe 2+ + 3- = KFe ↓
Fe3 +	2) Kali hexacyanoferrat (II) (muối vàng) K 4 3) Ion Rhodanide SCN -	1) Kết tủa màu nâu: Fe 3+ + 3OH - \ u003d Fe (OH) 3 ↓ 2) Kết tủa màu xanh lam (xanh Phổ): K + + Fe 3+ + 4- = KFe ↓ 3) Xuất hiện nhuộm màu đỏ đậm (đỏ như máu): Fe 3+ + 3SCN - = Fe (SCN) 3
Al 3+	Kiềm (tính chất lưỡng tính của hydroxit)	Tạo kết tủa trắng nhôm hydroxit khi thêm một lượng nhỏ kiềm: OH - + Al 3+ \ u003d Al (OH) 3 và sự giải thể của nó khi được bổ sung thêm: Al (OH) 3 + NaOH = Na
NH4 +	OH -, đun nóng	Khí thải ra khí có mùi hắc: NH 4 + + OH - \ u003d NH 3 + H 2 O Giấy quỳ xanh ướt
H + (môi trường axit)	Các chỉ số: - quỳ tím - metyl da cam	Nhuộm đỏ

Các phản ứng định tính với anion

Anion	Tác động hoặc thuốc thử	Dấu hiệu phản ứng. Phương trình phản ứng
SO 4 2-	Ba 2+	Tạo kết tủa trắng, không tan trong axit: Ba 2+ + SO 4 2- \ u003d BaSO 4 ↓
SỐ 3 -	1) Cho H 2 SO 4 (đktc) và Cu, đun nóng 2) Hỗn hợp H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Tạo dung dịch màu xanh lam chứa ion Cu 2+, tạo khí màu nâu (NO 2) 2) Xuất hiện màu của muối nitroso-sắt sunfat (II) 2+. Màu tím đến nâu (phản ứng vòng màu nâu)
PO 4 3-	Ag +	Kết tủa màu vàng nhạt trong môi trường trung tính: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Kết tủa màu vàng, không tan trong axit axetic nhưng tan trong HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S2-	Pb 2+	Mưa đen: Pb 2+ + S 2- = PbS ↓
CO 3 2-		1) Tạo kết tủa trắng, tan trong axit: Ca 2+ + CO 3 2- \ u003d CaCO 3 ↓ 2) Sục một khí không màu (“sôi”) làm vẩn đục nước vôi trong: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
CO2	Nước vôi trong Ca (OH) 2	Kết tủa trắng và sự hòa tan của nó khi tiếp tục cho CO 2 đi qua: Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \ u003d Ca (HCO 3) 2
SO 3 2-	H +	Diễn biến khí SO 2 với mùi hăng đặc trưng (SO 2): 2H + + SO 3 2- \ u003d H 2 O + SO 2
F-	Ca2 +	Kết tủa trắng: Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓
Cl-	Ag +	Kết tủa trắng đục, không tan trong HNO 3 nhưng tan trong NH 3 H 2 O (cùng): Ag + + Cl - = AgCl ↓ AgCl + 2 (NH 3 H 2 O) =) Không tìm thấy câu trả lời cho câu hỏi của bạn? Nhìn vào đây Tư liệu thông tin "góc bạn đọc trẻ" Tiến sĩ xa để tiêu diệt Mua axit sunfuric ở đâu?