Условие задачи
Напишите уравнения возможных реакций оксида цинка со следующими веществами:
NaOH, Н2O, Na2O, BaCl2 , Н2SO4
Решение
Ниже приведено подробное решение задачи по химии («реакции оксида цинка») с использованием атомных и молекулярных формул, записанных с использованием символов Unicode.
Общие замечания. Оксид цинка (ZnO) является амфотерным оксидом, то есть может реагировать как с кислотами (будучи основным компонентом реакции «кислота + оксид = соль + вода»), так и со щёлочами (образуя комплексные и соли цинкатов). Рассмотрим реакции с каждым из данных веществ.
1. ZnO и NaOH
При взаимодействии амфотерного оксида цинка со щёлочью – гидроксидом натрия – возможна реакция с образованием цинката натрия. При избытке щёлочи и наличии воды можно получить тетрагидроксцинкат-ион, а можно записать и «усечённую» форму реакции. Возможны варианты:
Вариант с добавлением воды:
ZnO + 2 NaOH + H₂O ⟶ Na₂[Zn(OH)₄]
Или вариант без явного учета свободной воды (форма, где продукт записывается как оксид натрия цинка):
ZnO + 2 NaOH ⟶ Na₂ZnO₂ + H₂O
Оба варианта корректны, поскольку отражают образование соли цинка – цинката натрия.
2. ZnO и H₂O
При взаимодействии оксида цинка с водой вне присутствия избытка кислот или оснований обычно происходит образование гидроксида цинка. Реакция выглядит так:
ZnO + H₂O ⟶ Zn(OH)₂
Следует отметить, что растворимость образующегося гидроксида цинка очень мала.
3. ZnO и Na₂O
Натриевый оксид (Na₂O) – это сильный основной оксид. При его взаимодействии с амфотерным оксидом цинка возможна реакция, приводящая к образованию цинката натрия в форме оксида, аналогичной реакции с NaOH, однако без необходимости выделения воды. Можно записать следующую реакцию:
ZnO + Na₂O ⟶ Na₂ZnO₂
Здесь продукт также можно трактовать как одна из форм цинка натрия (цинката натрия).
4. ZnO и BaCl₂
Бараший хлорид (BaCl₂) является солью, а сама по себе соль в водном растворе не обладает выраженной кислотностью или основностью. При смешивании ZnO с BaCl₂ в нейтральном водном растворе значимых реакций обычно не происходит, так как оксид цинка не реагирует напрямую с солью без воздействия кислотно-основной среды. Таким образом, можно записать:
ZnO + BaCl₂ → (реакция не протекает)
В некоторых специальных условиях (например, при добавлении дополнительного реагента или в расплаве) могут протекать иные реакции, но в стандартных условиях отмечается отсутствие реакции.
5. ZnO и H₂SO₄
При взаимодействии оксида цинка с кислотой (серная кислота) происходит типичная для оксидов реакция с кислотой – образование соли и воды. Продуктом является сульфат цинка. Реакция выглядит так:
ZnO + H₂SO₄ ⟶ ZnSO₄ + H₂O
Таким образом, окончательный ответ:
1. ZnO + 2 NaOH ⟶ Na₂ZnO₂ + H₂O или ZnO + 2 NaOH + H₂O ⟶ Na₂[Zn(OH)₄]
2. ZnO + H₂O ⟶ Zn(OH)₂
3. ZnO + Na₂O ⟶ Na₂ZnO₂
4. ZnO + BaCl₂ → (реакция не протекает)
5. ZnO + H₂SO₄ ⟶ ZnSO₄ + H₂O
Это подробное решение задачи по химии с соблюдением всех указанных правил записи формул посредством символов Unicode.