1. Determine potential reactions for the following pairs of substances: a. Nitric acid and barium chloride. b. Iron

Задача 1:
a. Для определения потенциальных реакций между азотной кислотой (HNO3) и хлоридом бария (BaCl2) мы должны учесть заряды элементов. Натрий является металлом, а барий не является, поэтому возможная реакция будет ионно-молекулярной:

HNO3 + BaCl2 → HCl + Ba(NO3)2

молекулярное уравнение: азотная кислота + хлорид бария → хлорид водорода + нитрат бария
ионное уравнение: H+ + NO3- + Ba2+ + 2Cl- → HCl + Ba(NO3)2

b. Для железа (II) хлорида (FeCl2) и гидроксида натрия (NaOH) мы также должны учесть заряды элементов. Реакция будет представлять собой осаждение:

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl

молекулярное уравнение: железо (II) хлорид + гидроксид натрия → гидроксид железа (II) + хлорид натрия
ионное уравнение: Fe2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2OH- → Fe(OH)2 + 2Na+ + 2Cl-

c. Для сульфата алюминия (Al2(SO4)3) и хлорида кальция (CaCl2) реакция также будет осаждением:

Al2(SO4)3 + 3CaCl2 → 2AlCl3 + 3CaSO4

молекулярное уравнение: сульфат алюминия + хлорид кальция → хлорид алюминия + сульфат кальция
ионное уравнение: 2Al3+ + 3(SO4)2- + 3Ca2+ + 6Cl- → 2AlCl3 + 3CaSO4

Задача 2:
С использованием электронного метода, балансируем коэффициенты в уравнении реакции: P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO.

Сначала балансируем фосфор:

P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO

Далее балансируем азот и кислород:

P + HNO3 + 3H2O → H3PO4 + NO

Теперь балансируем водород:

P + HNO3 + 3H2O → H3PO4 + NO + 3H2

Уравнение реакции, сбалансированное с использованием электронного метода: фосфор + азотная кислота + 3 воды → фосфорная кислота + оксид азота + 3 молекулы водорода.

Далее, для определения окислителя и восстановителя, анализируем изменение степеней окисления элементов в реакции. В данной реакции азот (N) приходит из NO3 до NO, его степень окисления уменьшается, поэтому азотная кислота (HNO3) является окислителем. Фосфор (P), с другой стороны, находится в двух степенях окисления: от P до H3PO4 его степень окисления увеличивается, поэтому фосфор является восстановителем.

Задача 3:
Для расчета массы выделенного водорода в результате реакции между цинком (Zn) и серной кислотой (H2SO4), мы должны рассмотреть стехиометрию реакции. Уравнение реакции:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Молярная масса цинка (Zn) равна 65.38 г/моль, а серной кислоты (H2SO4) - 98.09 г/моль.

Рассчитаем количество вещества цинка и серной кислоты:

Молярное количество цинка: n(Zn) = масса (Zn) / молярная масса (Zn)
n(Zn) = 6.5 г / 65.38 г/моль = 0.099 моль

Молярное количество серной кислоты: n(H2SO4) = масса (H2SO4) / молярная масса (H2SO4)
n(H2SO4) = 20 г / 98.09 г/моль = 0.204 моль

Согласно стехиометрии реакции, соотношение между цинком и водородом составляет 1:1, тогда молярное количество водорода будет таким же, как молярное количество цинка.

Масса выделенного водорода: масса (H2) = молярное количество (H2) * молярная масса (H2)
масса (H2) = 0.099 моль * 2 г/моль = 0.198 г

Таким образом, масса выделенного водорода составит 0.198 г.

Задача 4:
Давайте создадим молекулярное и ионное уравнения для реакции между алюминием (Al) и хлористым натрием (NaCl):

Mолекулярное уравнение: 2 Al + 3 NaCl → 2 AlCl3 + 3 Na
Ионное уравнение: 2 Al + 6 Na+ + 6 Cl- → 2 Al3+ + 6 Cl- + 3 Na

Молекулярное уравнение описывает реакцию веществ полностью, показывая все реагенты и продукты, включая их коэффициенты. Ионное уравнение акцентирует внимание на ионах, которые взаимодействуют в реакции, путем разделения реагентов и продуктов на ионы.