Цианид калия и серная кислота ионное уравнение

Гидролиз цианида калия

KCN — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Молекулярное уравнение
KCN + HOH ⇄ HCN + KOH

Полное ионное уравнение
K + + CN — + HOH ⇄ HCN + K + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
CN — + HOH ⇄ HCN + OH —

Среда и pH раствора цианида калия

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

Как правильно написать уравнения гидролиза и рассчитать константу и степень гидролиза соли

Молекулярная и ионная формы уравнений реакций гидролиза

Задача 21.
Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций гидролиза следующих солей: а) сульфида калия; б) сульфата меди (ⅠⅠ); в) совместного гидролиза хлорида алюминия и ацетата калия. Константа гидролиза соли.
Решение:

а) Гидролиз сульфида калия:

K₂S + H₂O = KHS + KOH — (молекулярная форма);

S 2– + HOH = HS – + OH – — (ионная форма).

б) Гидролиз сульфата меди (ⅠⅠ):

Cu 2+ + HOH = CuOH + + H + — (ионная форма).

в) Совместный гидролиз хлорида алюминия и ацетата калия:

AlCl₃ + 3CH₃COOK + 3H₂O = Al(OH)₃↓ + 3CH₃COOH + 3KCl — (молекулярная форма);

Al 3+ + 3CH₃COO – + 3HOH = Al(OH)₃↓ + 3CH₃COOH — (ионная форма).

Определение степени гидролиза и рН раствора цианида калия

Задача 22.
Определите степень гидролиза и pH раствора цианида калия с молярной концентрацией 0,005 моль/л.
Решение:
Цианид калия – соль, образованная сильным основанием КОН и слабой кислотой HCN, которая в водном растворе гидролизуется по аниону.

KCN + HOH ⇔ KOH + HCN

CN – + HOH ⇔ HCN + OH –

Таким образом, при гидролизе этой соли в растворе ее будет избыток ионов OH-, что придает раствору щелочную реакцию
(pH > 7 – среда щелочная).

Константа гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием определяется по формуле:

Kw = 1 . 10 -14 – ионное произведение воды.

K_D(HCN) = 5 . 10 -10 – константа диссоциации циановодородной кислоты

Константа гидролиза цианида калия равна:

Kr(KCN) = Kw/K_D(HCN) = (1 . 10 -14 )/(5 . 10 -10 ) = 2 . 10 -5 .

Находим степень гидролиза цианида калия, получим:

Рассчитаем молярную концентрацию ионов OH? в растворе, получим:

[OH – ] = h . С_M(KCN) = (4 . 10 -3 ) . 0,005 = 2 . 10 -5 моль/л.

Находим гидроксильный показатель, получим:

рОН = — lg[OH – ] = – lg2 . 10 -5 = 5 — lg2 = 5 — 0,30 = 4,7.

Находим водородный показатель, получим

Серная кислота

Строение молекулы и физические свойства

Серная кислота H₂SO₄ – это сильная кислота, двухосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях серная кислота – тяжелая маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде.

Растворение серной кислоты в воде сопровождается выделением значительного количества кислоты. Поэтому по правилам безопасности в лаборатории при смешивании серной кислоты и воды мы добавляем серную кислоту в воду небольшими порциями при постоянном перемешивании.

Валентность серы в серной кислоте равна VI.

Способы получения

1. Серную кислоту в промышленности производят из серы, сульфидов металлов, сероводорода и др. Один из вариантов — производство серной кислоты из пирита FeS₂.

Основные стадии получения серной кислоты :

Сжигание или обжиг серосодержащего сырья в кислороде с получением сернистого газа.
Очистка полученного газа от примесей.
Окисление сернистого газа в серный ангидрид.
Взаимодействие серного ангидрида с водой.

Рассмотрим основные аппараты, используемые при производстве серной кислоты из пирита (контактный метод):

Аппарат	Назначение и уравнения реакций
Печь для обжига	4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂ + Q Измельченный очищенный пирит сверху засыпают в печь для обжига в «кипящем слое». Снизу (принцип противотока) пропускают воздух, обогащенный кислородом, для более полного обжига пирита. Температура в печи для обжига достигает 800 о С
Циклон	Из печи выходит печной газ, который состоит из SO₂, кислорода, паров воды и мельчайших частиц оксида железа. Такой печной газ очищают от примесей. Очистку печного газа проводят в два этапа. Первый этап — очистка газа в циклоне. При этом за счет центробежной силы твердые частички ссыпаются вниз.
Электрофильтр	Второй этап очистки газа проводится в электрофильтрах. При этом используется электростатическое притяжение, частицы огарка прилипают к наэлектризованным пластинам электрофильтра).
Сушильная башня	Осушку печного газа проводят в сушильной башне – снизу вверх поднимается печной газ, а сверху вниз льется концентрированная серная кислота.
Теплообменник	Очищенный обжиговый газ перед поступлением в контактный аппарат нагревают за счет теплоты газов, выходящих из контактного аппарата.
Контактный аппарат	2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ + Q В контактном аппарате производится окисление сернистого газа до серного ангидрида. Процесс является обратимым. Поэтому необходимо выбрать оптимальные условия протекания прямой реакции (получения SO₃): температура: оптимальной температурой для протекания прямой реакции с максимальным выходом SO₃ является температура 400-500 о С. Для того чтобы увеличить скорость реакции при столь низкой температуре в реакцию вводят катализатор – оксид ванадия (V) V₂O₅. давление: прямая реакция протекает с уменьшением объемов газов. Для смещения равновесия вправо процесс проводят при повышенном давлении. Как только смесь оксида серы и кислорода достигнет слоев катализатора, начинается процесс окисления SO₂ в SO₃. Образовавшийся оксид серы SO₃ выходит из контактного аппарата и через теплообменник попадает в поглотительную башню.
Поглотительная башня	Получение H₂SO₄ протекает в поглотительной башне. Однако, если для поглощения оксида серы использовать воду, то образуется серная кислота в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек серной кислоты. Для того, чтобы не образовывался сернокислотный туман, используют 98%-ную концентрированную серную кислоту. Оксид серы очень хорошо растворяется в такой кислоте, образуя олеум: H₂SO₄·nSO₃. Образовавшийся олеум сливают в металлические резервуары и отправляют на склад. Затем олеумом заполняют цистерны, формируют железнодорожные составы и отправляют потребителю.

Общие научные принципы химического производства:

Непрерывность.
Противоток
Катализ
Увеличение площади соприкосновения реагирующих веществ.
Теплообмен
Рациональное использование сырья

Химические свойства

Серная кислота – это сильная двухосновная кислота .

1. Серная кислота практически полностью диссоциирует в разбавленном в растворе по первой ступени:

По второй ступени серная кислота диссоциирует частично, ведет себя, как кислота средней силы:

HSO₄ – ⇄ H + + SO₄ 2–

2. Серная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например , серная кислота взаимодействует с оксидом магния:

Еще пример : при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом калия образуются сульфаты или гидросульфаты:

Серная кислота взаимодействует с амфотерным гидроксидом алюминия:

3. Серная кислота вытесняет более слабые из солей в растворе (карбонаты, сульфиды и др.). Также серная кислота вытесняет летучие кислоты из их солей (кроме солей HBr и HI).

Например , серная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия:

Или с силикатом натрия:

Концентрированная серная кислота реагирует с твердым нитратом натрия. При этом менее летучая серная кислота вытесняет азотную кислоту:

Аналогично – концентрированная серная кислота вытесняет хлороводород из твердых хлоридов, например , хлорида натрия:

4. Т акже серная кислота вступает в обменные реакции с солями.

Например , серная кислота взаимодействует с хлоридом бария:

5. Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Например , серная кислота реагирует с железом. При этом образуется сульфат железа (II):

Серная кислота взаимодействует с аммиаком с образованием солей аммония:

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем . При этом она обычно восстанавливается до сернистого газа SO₂. С активными металлами может восстанавливаться до серы S, или сероводорода Н₂S.

Железо Fe, алюминий Al, хром Cr пассивируются концентрированной серной кислотой на холоде. При нагревании реакция возможна.

При взаимодействии с неактивными металлами концентрированная серная кислота восстанавливается до сернистого газа:

При взаимодействии с щелочноземельными металлами и магнием концентрированная серная кислота восстанавливается до серы:

При взаимодействии с щелочными металлами и цинком концентрированная серная кислота восстанавливается до сероводорода:

6. Качественная реакция на сульфат-ионы – взаимодействие с растворимыми солями бария. При этом образуется белый кристаллический осадок сульфата бария:

Видеоопыт взаимодействия хлорида бария и сульфата натрия в растворе (качественная реакция на сульфат-ион) можно посмотреть здесь.

7. Окислительные свойства концентрированной серной кислоты проявляются и при взаимодействии с неметаллами.

Например , концентрированная серная кислота окисляет фосфор, углерод, серу. При этом серная кислота восстанавливается до оксида серы (IV):

Уже при комнатной температуре концентрированная серная кислота окисляет галогеноводороды и сероводород:

источники:

http://buzani.ru/zadachi/obshchaya-khimiya/1413-gidrokarbonat-natriya-zadachi-15-16

http://chemege.ru/sernaya-kislota/