Kwasy nieorganiczne: zadania z rozwiązaniami

Kwasy nieorganiczne to nie tylko HCl i H2SO4 z ćwiczeń. Na maturze potrafią wjechać w ciekawym przebraniu: hydroliza wodorku, roztwarzanie złota, egzotyczny utleniacz w miareczkowaniu. Otóż wszystkie te równania da się wyprowadzić spokojnie, krok po kroku. Wybrałem cztery prawdziwe zadania, w których piszemy albo uzgadniamy równania. Lecimy.

Popatrz, co się utlenia, a co redukuje

Przy prostych reakcjach wystarczy zbilansować atomy. Gdy w grę wchodzi zmiana stopni utlenienia, wracamy do sprawdzonego schematu: reakcja połówkowa utleniania, reakcja połówkowa redukcji, zrównanie elektronów i dodanie stronami. Reszta to pilnowanie tlenu (dokładasz H2O) i wodoru (dokładasz H+). To co, do dzieła?

Zadanie 1hydroliza diboranu

Diboran o wzorze B2H6 to bezbarwny gaz, który łatwo ulega hydrolizie. Napisz równanie tej reakcji, wiedząc że powstaje kwas borowy.

Pokaż rozwiązanie

Produktami są kwas borowy H3BO3 oraz wodór (bor w diboranie jest na niskim stopniu, więc wodór z wodorku i wodorki się „schodzą”). Bilansujemy:

B2H6 + 6H2O ⟶ 2H3BO3 + 6H2

Sprawdzam wodór: po lewej 6 + 12 = 18, po prawej 6 (w 2H3BO3) + 12 (w 6H2) = 18. Tlen i bor też grają.

B2H6 + 6H2O ⟶ 2H3BO3 + 6H2
Zadanie 2bromianometria (bilans)

Bromiany(V) są mocnymi utleniaczami używanymi w miareczkowaniu. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji bromianów(V) z zakwaszonym roztworem zawierającym jony antymonu(III).

Pokaż rozwiązanie

Antymon jest w 15. grupie, więc z +III utleni się do +V. Brom w BrO3− (+V) jako mocny utleniacz redukuje się aż do Br− (−I):

utlenianie: Sb3+ ⟶ Sb5+ + 2e−   / ·3
redukcja: BrO3− + 6H+ + 6e− ⟶ Br− + 3H2O

Elektrony zrównane (6 e−), dodaję stronami:

BrO3− + 3Sb3+ + 6H+ ⟶ Br− + 3Sb5+ + 3H2O

Ładunek: po lewej (−1) + 3·(+3) + 6 = +14, po prawej (−1) + 3·(+5) = +14. Gra.

BrO3− + 3Sb3+ + 6H+ ⟶ Br− + 3Sb5+ + 3H2O
Zadanie 3hydroliza selenku

Zapisz równanie reakcji selenku glinu z wodą, w wyniku której strąca się osad oraz wydziela się gaz.

Pokaż rozwiązanie

Selenek glinu hydrolizuje analogicznie do siarczku: powstaje trudno rozpuszczalny wodorotlenek glinu (osad) i lotny selenowodór (gaz):

Al2Se3 + 6H2O ⟶ 2Al(OH)3↓ + 3H2Se↑

Sprawdzam: 2 Al, 3 Se, 6 O, 12 H po obu stronach. Zgadza się.

Al2Se3 + 6H2O ⟶ 2Al(OH)3↓ + 3H2Se↑
Zadanie 4woda królewska

Złoto jest chemicznie bierne, ale reaguje z wodą królewską (mieszaniną kwasu azotowego(V) i kwasu solnego). Napisz równanie tej reakcji, wiedząc że produktem jest kwas tetrachlorozłotowy(III) HAuCl4, a ponadto powstaje tlenek azotu(II).

Pokaż rozwiązanie

Złoto utlenia się z 0 do +III (oddaje 3 elektrony), a azot z HNO3 redukuje się z +V do +II w NO (pobiera 3 elektrony), więc stosunek Au do HNO3 wynosi 1:1. Chlorki z HCl budują anion kompleksowy [AuCl4]−:

Au + 4HCl + HNO3 ⟶ HAuCl4 + NO + 2H2O

Sprawdzam wodór: po lewej 4 + 1 = 5, po prawej 1 (w HAuCl4) + 4 (w 2H2O) = 5. Chlor 4 = 4, tlen 3 = 1 + 2. Gra.

Au + 4HCl + HNO3 ⟶ HAuCl4 + NO + 2H2O

Kwasy nieorganiczne to serce nieorganiki

Nawet woda królewska rozpuszczająca złoto to zwykły redoks. Bez nich nie ogarniesz soli.

W kursie przechodzimy kwasy tlenowe i beztlenowe, ich moc, otrzymywanie i reakcje: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami. Krok po kroku, aż po maturę.

To wycinek z lekcji o kwasach nieorganicznych. W kursie jest tego więcej: podział na kwasy tlenowe i beztlenowe, wartościowość reszty kwasowej, moc kwasów i pełen zestaw zadań maturalnych z tego działu.

Chcesz ogarnąć chemię na spokojnie?

Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku

Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.

Darmowy kurs dostajesz na swoje konto. Bez spamu.