§ 12. Кислотність розчинів. Водневий показник рН (Григорович)

Зміст

ПРИГАДАЙТЕ

Пригадайте з хімії 8-го класу, що таке індикатори. Які індикатори ви знаєте? Для чого їх використовують?

Індикатори — це речовини, які змінюють забарвлення залежно від середовища розчину (наявності надлишку катіонів Гідрогену або гідроксид-іонів). У шкільному курсі хімії використовують лакмус, метилоранж, фенолфталеїн та універсальний індикатор. Їх застосовують для якісного виявлення кислот і лугів у розчинах, а також для встановлення характеру кислотності середовища.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

131. Які йони наявні в надлишку в кислотних розчинах? у лужних?

У кислотних розчинах у надлишку наявні катіони Гідрогену ${\mathrm{H}}^{+}$. У лужних розчинах у надлишку містяться гідроксид-іони $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$.

132. Які значення рH і вміст йонів H+ у розчинах: а) нейтральних; б) слабокислотних; в) слаболужних; г) дуже кислотних; д) дуже лужних?

а) У нейтральних розчинах $\mathrm{pH}=7$, а вміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$ дорівнює $1\cdot 10^{-7}\text{ моль}$ в 1 л розчину.

б) У слабокислотних розчинах $\mathrm{pH}$ перебуває в межах від 4 до 6, а вміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$ становить від $1\cdot 10^{-4}$ до $1\cdot 10^{-6}\text{ моль}$ в 1 л розчину.

в) У слаболужних розчинах $\mathrm{pH}$ перебуває в межах від 8 до 10, а вміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$ становить від $1\cdot 10^{-8}$ до $1\cdot 10^{-10}\text{ моль}$ в 1 л розчину.

г) У дуже кислотних розчинах $\mathrm{pH}$ перебуває в межах від 0 до 1, а вміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$ становить від $1\cdot 10^0$ до $1\cdot 10^{-1}\text{ моль}$ в 1 л розчину.

д) У дуже лужних розчинах $\mathrm{pH}$ перебуває в межах від 13 до 14, а вміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$ становить від $1\cdot 10^{-13}$ до $1\cdot 10^{-14}\text{ моль}$ в 1 л розчину.

133. Водний розчин певної речовини має лужне середовище. Яких йонів більше в цьому розчині: H+ чи OH–?

У цьому розчині більше гідроксид-іонів $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$, оскільки саме переважання концентрації йонів $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ над катіонами ${\mathrm{H}}^{+}$ створює лужне середовище: $n(\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-})>n({\mathrm{H}}^{+})$.

134. У додаткових джерелах знайдіть інформацію про науковця, який уперше запропонував використовувати показник рН для визначення кислотності розчинів.

Водневий показник $\mathrm{pH}$ у 1909 році запропонував данський біохімік Сьорен Педер Лауріц Сьоренсен. Працюючи керівником лабораторії Carlsberg у Копенгагені, він вивчав ферментативні реакції під час пивоваріння і ввів зручну шкалу, де позначення «p» походить від латинського слова «potentia» (сила, показник), а «H» вказує на Гідроген.

РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)

135. Порівняйте поняття «рН» і «масова частка», склавши діаграму Венна.

136. У двох пробірках містяться розчини нітратної кислоти й калій нітрату. Які індикатори можна використати, щоб визначити, у якій пробірці міститься розчин солі?

Для цього завдання підійдуть лакмус, метилоранж або універсальний індикатор. У пробірці з нітратною кислотою ($\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3$) середовище кислотне, тому лакмус, метилоранж та універсальний папірець набувають червоного забарвлення. У пробірці з калій нітратом ($\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$) середовище нейтральне, тому забарвлення індикаторів не змінюється: лакмус залишається фіолетовим, метилоранж — оранжевим, а універсальний індикатор — жовтим. Фенолфталеїн для цього досліду використати не можна, бо він залишається безбарвним і в нейтральному, і в кислотному середовищі.

137. Із наведеного переліку випишіть формули речовин, розчини яких мають середовище: а) кислотне; б) лужне; в) нейтральне. NaCl, HCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, Ba(OH)2, H2S, KNO3.

а) Кислотне середовище мають розчини кислот: $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3$, ${\mathrm{H}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}$.

б) Лужне середовище мають розчини лугів: $\mathrm{NaOH}$, $\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}{)}_2$.

в) Нейтральне середовище мають розчини солей, що утворені сильними основами та сильними кислотами: $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$.

138. Дощова вода має рH = 5,6. Що це означає? Яка речовина, що міститься в повітрі, унаслідок розчинення у воді зумовлює таку кислотність середовища?

Показник $\mathrm{pH}=5,6$ означає, що дощова вода має слабокислотне середовище ($\mathrm{pH}<7$). Цю природну кислотність зумовлює вуглекислий газ $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ з атмосферного повітря. Він розчиняється у водяних краплях і утворює нестійку слабку карбонатну кислоту:
${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\rightleftarrows {\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3\rightleftarrows {\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{HC}{\mathrm{O}}_3^{-}$

139. Яке середовище (кислотне/нейтральне/лужне): а) у розчині шампуню (рH = 5,5); б) у крові здорової людини (рH = 7,4); в) у шлунковому соку людини (рH = 1,5); г) у слині (рH = 7,0)?

а) У розчині шампуню ($\mathrm{pH}=5,5$) середовище слабокислотне.

б) У крові здорової людини ($\mathrm{pH}=7,4$) середовище слаболужне.

в) У шлунковому соку людини ($\mathrm{pH}=1,5$) середовище сильнокислотне.

г) У слині ($\mathrm{pH}=7,0$) середовище нейтральне.

140. У складі кам’яного вугілля, яке використовують на теплоелектростанціях, містяться сполуки Нітрогену й Сульфуру. Викид в атмосферу продуктів спалювання вугілля є причиною утворення кислотних дощів, що містять невеликі кількості нітратної або сульфітної кислот. Які значення рH характерні для такої дощової води: більше 7 чи менше 7?

Для такої дощової води характерні значення $\mathrm{pH}$ менше 7 ($\mathrm{pH}<7$). Утворення кислот у краплях опадів збільшує вміст катіонів Гідрогену ${\mathrm{H}}^{+}$, що зміщує водневий показник у кислу зону (нерідко до значень 4–5 і нижче).

141. До розчину, що містить 1 моль калій гідроксиду, додали розчин фенолфталеїну. Чи зміниться забарвлення розчину, якщо до нього потім додати хлоридну кислоту кількістю речовини: а) 0,5 моль; б) 1 моль; в) 1,5 моль?

У вихідному розчині $\mathrm{KOH}$ середовище лужне, тому фенолфталеїн набуває малинового кольору. Реакція нейтралізації описується рівнянням:
$\mathrm{KOH}+\mathrm{HCl}\to \mathrm{KCl}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

• а) Додали $0,5\text{ моль}$ $\mathrm{HCl}$:
Калій гідроксид перебуває в надлишку ($1\text{ моль}-0,5\text{ моль}=0,5\text{ моль}$ $\mathrm{KOH}$). Середовище залишається лужним, тому забарвлення розчину не змінюється і залишається малиновим.

• б) Додали $1\text{ моль}$ $\mathrm{HCl}$:
Відбувається повна нейтралізація лугу кислотою у співвідношенні $1:1$. Утворюється розчин солі $\mathrm{KCl}$ із нейтральним середовищем ($\mathrm{pH}=7$), тому розчин знебарвлюється (стає прозорим).

• в) Додали $1,5\text{ моль}$ $\mathrm{HCl}$:
Хлоридна кислота буде в надлишку на $0,5\text{ моль}$. Середовище розчину стає кислотним ($\mathrm{pH}<7$), за якого фенолфталеїн залишається безбарвним. Отже, розчин також залишається знебарвленим.

142. У трьох пробірках без надписів містяться безбарвні розчини: натрій сульфат, натрій гідроксид і сульфатна кислота. Для всіх розчинів виміряли значення рН: у першій пробірці — 2,3, у другій — 12,6, у третій — 6,9. У якій пробірці міститься яка речовина?

У першій пробірці ($\mathrm{pH}=2,3<7$) міститься сульфатна кислота ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$, яка створює кислотне середовище через наявність вільних йонів ${\mathrm{H}}^{+}$.

У другій пробірці ($\mathrm{pH}=12,6>7$) міститься натрій гідроксид $\mathrm{NaOH}$, який дисоціює з утворенням йонів $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ та забезпечує лужне середовище.

У третій пробірці ($\mathrm{pH}=6,9\approx 7$) міститься сіль натрій сульфат $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$, утворена сильним лугом і сильною кислотою, тому її водний розчин має практично нейтральне середовище.

143. Оксана купила в аптеці дистильовану воду. рН-метр показав, що значення рН цієї води дорівнює 6,0. Потім дівчина прокип’ятила цю воду тривалий час, заповнила контейнер до верху гарячою водою і закрила кришкою. Коли вода вихолонула до кімнатної температури, рН-метр показав значення 7,0. Після цього дослідниця трубочкою продмухувала повітря крізь воду, і рН-метр знову показав 6,0. Як можна пояснити зміни значень рН?

Початкове значення $\mathrm{pH}=6,0$ виникає через те, що у відкритій воді швидко розчиняється вуглекислий газ із повітря і частково утворює слабку карбонатну кислоту ${\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$.

Тривале кип’ятіння зменшує розчинність газів, руйнує карбонатну кислоту і видаляє вуглекислий газ із рідини. Щільно закритий контейнер не пропускає повітря під час охолодження, тому чиста вода без розчиненого $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ показує нейтральне значення $\mathrm{pH}=7,0$.

Коли дослідниця продмухує видихуване повітря, збагачене вуглекислим газом, газ знову вступає в реакцію з водою, утворює кислоту і знижує водневий показник до $6,0$.

144. Як ви вважаєте, чому у двох пляшках оцту від одного виробника можуть міститися розчини з дещо різними значеннями рН?

Різниця в показниках $\mathrm{pH}$ зумовлена незначними виробничими коливаннями концентрації оцтової кислоти при змішуванні партій, різним терміном або температурою зберігання пляшок (дисоціація кислот залежить від температури), а також допустимою похибкою вимірювального електрода $\mathrm{pH}$-метра.

145. На упакуваннях ґрунтових сумішей часто вказують рівень кислотності ґрунту (pH). Поясніть, чому це важливо знати. Із додаткових джерел дізнайтеся, які рослини краще пристосовані до кислотних ґрунтів, а які — до лужних.

Знати рівень $\mathrm{pH}$ необхідно тому, що кислотність середовища визначає розчинність і доступність поживних мінеральних елементів для кореневої системи. У невідповідному ґрунті рослини не можуть засвоювати фосфор чи мікроелементи, пошкоджуються клітини їхнього коріння, що призводить до хвороб або загибелі.

До кислотних ґрунтів добре пристосовані лохина, журавлина, рододендрони, гортензії, верес, щавель і хвойні культури.

До нейтральних та лужних ґрунтів тяжіють лаванда, білокачанна капуста, бузок, ковила, дельфініум і конюшина.

146. Софія досліджувала кислотність різних природних вод. Вона виміряла pH води в різних місцях і спрогнозувала, які розчинені речовини зумовлюють таку кислотність. Результати дослідження Софія оформила в таблицю.

• 1. Які зразки мають кислотне середовище, а які — лужне?

Кислотне середовище ($\mathrm{pH}<7,0$) мають дощова вода ($\mathrm{pH}=5,6$), вода з річки Дніпро ($\mathrm{pH}=6,4$) та вода з гейзера ($\mathrm{pH}=2,0$).
Лужне середовище ($\mathrm{pH}>7,0$) мають морська вода ($\mathrm{pH}=8,2$), озерна вода біля поселення ($\mathrm{pH}=9,1$) та штучне озеро біля цементного заводу ($\mathrm{pH}=11,8$).

• 2. Порівняйте рН зразків із розчиненою речовиною, яку запропонувала Софія. Чи згодні ви з її припущеннями?

Припущення Софії повністю узгоджуються з хімічними властивостями сполук. Кислоти (${\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$, органічні кислоти, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$) за дисоціації збільшують уміст катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$, тому $\mathrm{pH}<7$. Солі зі слабкими кислотними залишками ($\mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3$, $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$), амоніак та розчинний кальцій гідроксид збільшують уміст гідроксид-іонів $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$, тому значення $\mathrm{pH}>7$.

• 3. Порівняйте зразок дощової води з водою з гейзера. Чому рН у них суттєво відрізняється, хоча в обох міститься кислота?

Різниця зумовлена силою кислот та їхньою концентрацією. У дощовій воді присутня карбонатна кислота ${\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$, яка є дуже слабким електролітом і дисоціює на йони вкрай незначно ($\mathrm{pH}=5,6$). У воді з гейзера розчинена сильна сульфатна кислота ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$, яка практично повністю дисоціює на йони у водному середовищі й створює значно вищу концентрацію катіонів ${\mathrm{H}}^{+}$, тому показник становить $\mathrm{pH}=2,0$.

• 4. Порівняйте зразки води з природного озера та штучного озера біля цементного заводу. Як ви вважаєте, які чинники могли зумовити таку різницю? Як це може бути пов’язане з людською діяльністю?

У природному озері значення $\mathrm{pH}=9,1$ викликане біологічними процесами: гниттям відмерлої рослинної біомаси й виділенням амоніаку $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$. У штучному озері показник сягає $\mathrm{pH}=11,8$ суто через прямий антропогенний вплив: потрапляння вапна та цементного пилу, які містять сильний луг — кальцій гідроксид $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2$.

• 5. Порівняйте рН зразків із типом електроліту, що міститься в них (основа / кислота, сильний / слабкий).

Слабкі електроліти спричиняють невелике зміщення показника від нейтральної точки 7: слабкі кислоти утворюють розчини з $\mathrm{pH}=5,6\text{–}6,4$, а слабкі основи та солі — розчини з $\mathrm{pH}=8,2\text{–}9,1$. Сильні електроліти формують екстремальні значення з різким відхиленням від 7: сильна кислота ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ дає $\mathrm{pH}=2,0$, а сильна лужна основа $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2$ дає $\mathrm{pH}=11,8$.

• 6. У якому зразку pH води найсуттєвіше відрізняється від нейтрального значення 7? Чому електроліт у ньому не можна віднести до категорії слабких кислот або слабких основ?

Найбільше відхилення спостерігається у воді з гейзера ($\mathrm{pH}=2,0$, різниця складає 5 одиниць) та у воді біля цементного заводу ($\mathrm{pH}=11,8$, різниця складає 4,8 одиниці). Сульфатна кислота ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ і кальцій гідроксид $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2$ не належать до слабких, тому що у водних розчинах вони майже повністю розпадаються на йони й створюють великі концентрації вільних йонів ${\mathrm{H}}^{+}$ або $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$.

• 7. Порівняйте результати дослідження з екологічним станом водойм. Які із цих зразків можуть указувати на екологічну небезпеку для живих організмів? Відповідь обґрунтуйте.

Екологічну загрозу становлять вода біля цементного заводу ($\mathrm{pH}=11,8$), вода з гейзера ($\mathrm{pH}=2,0$) та озерна вода біля поселення ($\mathrm{pH}=9,1$). За малюнком 12.5 підручника оптимальні умови для водної біоти перебувають у вузькому діапазоні $\mathrm{pH}=6,8\text{–}7,4$. Вода біля заводу призводить до сильного лужного ураження та біогенного знесолювання; вода гейзера спричиняє коагуляцію білків, загибель коріння рослин і зябер риб; а водойма біля поселення свідчить про забруднення стічними водами та бурхливе цвітіння води.

НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ 9
«РЕАКЦІЇ ЙОННОГО ОБМІНУ МІЖ ЕЛЕКТРОЛІТАМИ У ВОДНИХ РОЗЧИНАХ»

Визначаємо небезпеки й оцінюємо ризики

Під час експерименту можна розбити скляні пробірки та порізатися; розчини сильних кислот ($\mathrm{HCl}$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$) і лугу ($\mathrm{NaOH}$) можуть потрапити на шкіру чи в очі та викликати хімічні опіки; розчин аргентум(I) нітрату ($\mathrm{AgN}{\mathrm{O}}_3$) залишає стійкі темні плями на шкірі.

У разі потрапляння кислоти уражене місце слід негайно промити струменем холодної води протягом 10–15 хвилин і нейтралізувати 2% розчином соди $\mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3$. У разі потрапляння лугу місце опіку промивають водою і прикладають серветку, змочену слабким розчином оцтової або борної кислоти. Уламки розбитого посуду дозволено змітати тільки щіткою в совок.

Етапи роботи

1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання.

Мета дослідження: дослідити особливості перебігу реакцій йонного обміну у водних розчинах електролітів, з’ясувати практичні умови їхньої необоротності та навчитися складати повні й скорочені йонно-молекулярні рівняння.

2. Виконайте досліди.

Дослід 1. У дві пробірки налийте по 1 мл розчину натрій карбонату. У першу пробірку додайте кілька крапель хлоридної кислоти, а в другу — 1 мл розчину кальцій хлориду. Які зміни спостерігаєте? Ці реакції є оборотними чи необоротними? Складіть рівняння реакцій. Чи відбуватимуться реакції, якщо замість розчину натрій карбонату використати нерозчинну сіль, наприклад, магній карбонат?

У першій пробірці спостерігається спінювання («закипання») суміші через активне виділення вуглекислого газу без запаху. У другій пробірці розчин миттєво мутніє і випадає білий осад кальцій карбонату.

Обидві реакції є необоротними, оскільки продукти виходять зі сфери реакції у вигляді газу та слабкого електроліту води (у першому досліді) або нерозчинного осаду (у другому досліді).

Рівняння реакцій:

1) Взаємодія з хлоридною кислотою:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+2HCl\to 2NaCl+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$
• Повне йонне рівняння:
  $2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}+2{\mathrm{H}}^{+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}\to 2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}+2{\mathrm{H}}^{+}\to \mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

2) Взаємодія з кальцій хлоридом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+\mathrm{CaC}{\mathrm{l}}_2\to \mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3\downarrow +2NaCl$
• Повне йонне рівняння:
  $2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}+\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}\to \mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3\downarrow +2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}\to \mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3\downarrow$

Якщо взяти нерозчинний магній карбонат $\mathrm{MgC}{\mathrm{O}}_3$:

• З хлоридною кислотою реакція пройде, бо сильна кислота витісняє слабку карбонатну з її солі, осад розчиниться з виділенням $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$:
  $\mathrm{MgC}{\mathrm{O}}_3+2HCl\to \mathrm{MgC}{\mathrm{l}}_2+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$
  $\mathrm{MgC}{\mathrm{O}}_3+2{\mathrm{H}}^{+}\to \mathrm{M}{\mathrm{g}}^{2+}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$
• З розчином кальцій хлориду реакція не відбудеться, тому що для обміну між двома солями обидві вихідні солі обов’язково мають бути розчинними у воді.

Дослід 2. У дві пробірки налийте по 1 мл розчину барій хлориду. У першу пробірку додайте 1 мл розчину натрій сульфату, у другу — кілька крапель розчину аргентум(1+) нітрату. Які зміни спостерігаєте? Чи відрізняються осади в обох пробірках на вигляд і за складом? Складіть рівняння реакцій.

В обох пробірках спостерігається утворення білих осадів.

Осади відрізняються:

• У першій пробірці утворюється дрібнокристалічний білий осад барій сульфату $\mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4$, нерозчинний у воді та концентрованих кислотах.
• У другій пробірці утворюється білий сирнистий осад аргентум(I) хлориду $\mathrm{AgCl}$, який на світлі темніє.

Рівняння реакцій:

1) Взаємодія з натрій сульфатом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{BaC}{\mathrm{l}}_2+\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4\to \mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4\downarrow +2NaCl$
• Повне йонне рівняння:
  $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}+2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4^{2-}\to \mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4\downarrow +2\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}+\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4^{2-}\to \mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4\downarrow$

2) Взаємодія з аргентум(I) нітратом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{BaC}{\mathrm{l}}_2+2AgN{\mathrm{O}}_3\to 2AgCl\downarrow +\mathrm{Ba}(\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3{)}_2$
• Повне йонне рівняння:
  $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}+2\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}+2\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+2\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}\to 2\mathrm{AgCl}\downarrow +\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}+2\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}\to \mathrm{AgCl}\downarrow$

Дослід 3. У чотири пробірки налийте по 1 мл розчинів калій хлориду, калій броміду, калій йодиду та калій ортофосфату. У кожну пробірку додайте по кілька крапель розчину аргентум(1+) нітрату. Які зміни спостерігаєте? Чи відрізняються осади в усіх пробірках на вигляд і за складом? Складіть рівняння реакцій.

В усіх чотирьох випадках утворюються характерні осади, які мають різний хімічний склад, колір та структуру:

• У першій пробірці випадає білий сирнистий осад $\mathrm{AgCl}$.
• У другій пробірці випадає блідо-жовтий (кремовий) сирнистий осад $\mathrm{AgBr}$.
• У третій пробірці утворюється насичено-жовтий сирнистий осад $\mathrm{AgI}$.
• У четвертій пробірці утворюється яскраво-жовтий кристалічний осад $\mathrm{A}{\mathrm{g}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4$.

Рівняння реакцій:

1) Реакція з калій хлоридом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{KCl}+\mathrm{AgN}{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{AgCl}\downarrow +\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$
• Повне йонне рівняння:
  ${\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}+\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}\to \mathrm{AgCl}\downarrow +{\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}\to \mathrm{AgCl}\downarrow$

2) Реакція з калій бромідом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{KBr}+\mathrm{AgN}{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{AgBr}\downarrow +\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$
• Повне йонне рівняння:
  ${\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{B}{\mathrm{r}}^{-}+\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}\to \mathrm{AgBr}\downarrow +{\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{B}{\mathrm{r}}^{-}\to \mathrm{AgBr}\downarrow$

3) Реакція з калій йодидом:

• Молекулярне рівняння:
  $\mathrm{KI}+\mathrm{AgN}{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{AgI}\downarrow +\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$
• Повне йонне рівняння:
  ${\mathrm{K}}^{+}+{\mathrm{I}}^{-}+\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}\to \mathrm{AgI}\downarrow +{\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+{\mathrm{I}}^{-}\to \mathrm{AgI}\downarrow$

4) Реакція з калій ортофосфатом:

• Молекулярне рівняння:
  ${\mathrm{K}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4+3AgN{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{A}{\mathrm{g}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\downarrow +3KN{\mathrm{O}}_3$
• Повне йонне рівняння:
  $3{\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4^{3-}+3\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+3\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}\to \mathrm{A}{\mathrm{g}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\downarrow +3{\mathrm{K}}^{+}+3\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$
• Скорочене йонне рівняння:
  $3\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4^{3-}\to \mathrm{A}{\mathrm{g}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\downarrow$