Раствор серной кислоты (H₂SO₄) может вступать в различные реакции с рядом веществ. Рассмотрим каждое из перечисленных веществ и определим, будут ли они взаимодействовать с серной кислотой.
- CO₂ (углекислый газ):
CO₂ в воде образует угольную кислоту (H₂CO₃), которая является слабой кислотой. Однако, CO₂ не реагирует напрямую с серной кислотой в растворе, поскольку это реакция между кислотами не является типичной:
[ \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 ]
Серная кислота (H₂SO₄) намного сильнее угольной кислоты, так что значимой реакции не произойдет.
- KOH (гидроксид калия):
KOH — это сильное основание, поэтому оно будет нейтрализовать серную кислоту с образованием соли и воды:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Это типичная реакция нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием.
- HCl (соляная (хлороводородная) кислота):
HCl — это также сильная кислота. В растворе HCl и H₂SO₄ не будут реагировать друг с другом, так как они обе являются сильными кислотами и не имеют основания для взаимодействия:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{нет реакции} ]
- MgO (оксид магния):
MgO является основным оксидом и будет реагировать с серной кислотой с образованием соли и воды:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{MgO} \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]
Это реакция между кислотой и основным оксидом, которая приводит к образованию соли и воды.
- NH₃ (аммиак):
NH₃ (аммиак) в водном растворе образует гидроксид аммония (NH₄OH), который является слабым основанием. Он будет реагировать с серной кислотой с образованием соли и воды:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NH}_3 \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 ]
Это также реакция нейтрализации, но с участием слабого основания.
- BaCl₂ (хлорид бария):
BaCl₂ будет реагировать с серной кислотой с образованием сульфата бария (BaSO₄), который является нерастворимой солью, и хлороводорода:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HCl} ]
Эта реакция известна как реакция осаждения, так как образуется нерастворимый осадок BaSO₄.
Таким образом, раствор серной кислоты будет реагировать с KOH, MgO, NH₃ и BaCl₂, но не будет реагировать с CO₂ и HCl.