Для ответа на вопрос рассмотрим каждые из приведенных реакций, проанализируем, возможны ли они с точки зрения практической осуществимости, и напишем соответствующие уравнения только для тех реакций, которые действительно проходят. Также назовем продукты реакций, если они образуются.
1. Реакции металлов с водой
- Cu + H₂O →
Медь (Cu) — металл, который не взаимодействует с водой при обычных условиях (ни в холодной, ни в горячей воде). Это связано с тем, что медь является довольно инертным металлом, стоящим в ряду активности после водорода. Реакция практически неосуществима.
Ответ: Реакция невозможна.
K + H₂O →
Калий (K) — активный щелочной металл, который энергично реагирует с водой с выделением водорода и образованием гидроксида калия.
Уравнение реакции:
[ 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑ ]
Продукты: гидроксид калия (KOH) и водород (H₂).
Реакция сопровождается выделением большого количества тепла, часто с самовоспламенением водорода.
Ca + H₂O →
Кальций (Ca) — металл средней активности, который реагирует с водой, образуя гидроксид кальция и водород.
Уравнение реакции:
[ Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑ ]
Продукты: гидроксид кальция (Ca(OH)₂) и водород (H₂).
Реакция протекает умеренно активно, без взрывов.
2. Реакции оксидов неметаллов с водой
P₂O₅ + H₂O →
Фосфор(V)-оксид (P₂O₅) активно реагирует с водой, образуя ортофосфорную кислоту:
[ P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ ]
Продукт: ортофосфорная кислота (H₃PO₄).
Реакция практически осуществима, и она используется в химической промышленности.
SiO₂ + H₂O →
Диоксид кремния (SiO₂) не реагирует с водой при обычных условиях. Он является химически инертным веществом из-за прочной ковалентной структуры.
Ответ: Реакция невозможна.
SO₂ + H₂O →
Диоксид серы (SO₂) хорошо растворяется в воде с образованием слабой сернистой кислоты:
[ SO₂ + H₂O → H₂SO₃ ]
Продукт: сернистая кислота (H₂SO₃).
Однако стоит отметить, что H₂SO₃ существует только в растворе и разлагается на SO₂ и H₂O при нагревании. Реакция практически осуществима.
3. Реакции основных оксидов с водой
CaO + H₂O →
Оксид кальция (CaO), известный как негашеная известь, активно реагирует с водой, образуя гидроксид кальция:
[ CaO + H₂O → Ca(OH)₂ ]
Продукт: гидроксид кальция (Ca(OH)₂), или гашеная известь. Реакция протекает с выделением тепла и используется в строительстве.
Na₂O + H₂O →
Оксид натрия (Na₂O) активно взаимодействует с водой, образуя гидроксид натрия:
[ Na₂O + H₂O → 2NaOH ]
Продукт: гидроксид натрия (NaOH), или каустическая сода. Реакция легко осуществляется.
CuO + H₂O →
Оксид меди(II) (CuO) не взаимодействует с водой. Это связано с тем, что CuO является слабым основным оксидом, и его взаимодействие с водой невозможно.
Ответ: Реакция невозможна.
Итоговый список реакций:
Металлы с водой:
[ 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑ ]
[ Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑ ]
Оксиды неметаллов с водой:
[ P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ ]
[ SO₂ + H₂O → H₂SO₃ ]
Оксиды металлов с водой:
[ CaO + H₂O → Ca(OH)₂ ]
[ Na₂O + H₂O → 2NaOH ]
Невозможные реакции:
- ( Cu + H₂O ), ( SiO₂ + H₂O ), ( CuO + H₂O ).