В результате сгорания углерода на воздухе образуется углекислый газ:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 (600 - 700^{0}C).\]
Пропуская диоксид углерода через воду можно получить раствор угольной кислоты (реакция носит обратимый характер):
\[CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3.\]
Уравнение реакции получения карбоната натрия из угольной кислоты посредством её взаимодействия с гидроксидом натрия можно записать условно, поскольку данная кислота является неустойчивым соединением:
\[H_2CO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O.\]
В реальности соли угольной кислоты могут быть получены или действием диоксида углерода на щелочи, или путем обменных реакций между растворимыми солями угольной кислоты и солями других кислот. Например:
При действии кислот, даже таких слабых, как уксусная, все карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода. Этой реакцией часто пользуются для открытия карбонатов, так как выделение CO_2, легко обнаружить по характерному шипению.
При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов, разлагаются с выделением CO_2. Продуктами разложения в большинстве случаев являются оксиды соответствующих металлов.
Распознать можно с индикатора. Реакция среды - щелочная. Лакмус - синий, метилоранж - желтый, фенолфталеин - малиновый, универсальный индикатор (бумажка) - синий.
В целом сначала можно добавить воду везде. По сути просто переведем в раствор все твердые вещества. Проверяем реакцию среды. Потом добавляем соляную кислоту во все склянки. Где выделился газ - Na₂CO₃, где образовался мутный гель - SiO₂ или Na₂SiO₃.
Цепочка превращений:
C -> CO2 -> H2CO3 -> Na2CO3.
В результате сгорания углерода на воздухе образуется углекислый газ:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 (600 - 700^{0}C).\]
Пропуская диоксид углерода через воду можно получить раствор угольной кислоты (реакция носит обратимый характер):
\[CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3.\]
Уравнение реакции получения карбоната натрия из угольной кислоты посредством её взаимодействия с гидроксидом натрия можно записать условно, поскольку данная кислота является неустойчивым соединением:
\[H_2CO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O.\]
В реальности соли угольной кислоты могут быть получены или действием диоксида углерода на щелочи, или путем обменных реакций между растворимыми солями угольной кислоты и солями других кислот. Например:
\[NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3;\]
\[ NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O;\]
\[BaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3_{solid} + 2NaCl.\]
При действии кислот, даже таких слабых, как уксусная, все карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода. Этой реакцией часто пользуются для открытия карбонатов, так как выделение CO_2, легко обнаружить по характерному шипению.
При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов, разлагаются с выделением CO_2. Продуктами разложения в большинстве случаев являются оксиды соответствующих металлов.
Итак, в склянках находятся: SiO₂, Na₂SiO₃, Na₂CO₃ и Na₃PO₄.
Из реактивов у нас имеется вода H₂O и соляная кислота HCl.
Используем соляную кислоту. Тогда увидим следующие реакции:
1) Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O (выделяются пузырьки газа)
2Na⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + CO₂↑ + H₂O
2H⁺ + CO₃²⁻ → CO₂↑ + H₂O
2) Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃ ↓ (образуется гель кремниевой кислоты)
2Na⁺ + SiO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂SiO₃↓
2H⁺ + SiO₃²⁻ → H₂SiO₃↓
SiO₂ и Na₃PO₄ не реагируют с HCl.
Добавим воды и посмотрим, что будет:
1) SiO₂ + H₂O → H₂SiO₃↓ (образование мутного гелеобразного раствора)
Ионного вида нет
2) Na₃PO₄ + H₂O → Na₂HPO₄ + NaOH (гидролиз)
3Na⁺ + PO₄³⁻ + H₂O → 2Na⁺ + HPO₄²⁻ + Na⁺ + OH⁻
H₂O + PO₄³⁻ → HPO₄²⁻ + OH⁻
Распознать можно с индикатора. Реакция среды - щелочная. Лакмус - синий, метилоранж - желтый, фенолфталеин - малиновый, универсальный индикатор (бумажка) - синий.
В целом сначала можно добавить воду везде. По сути просто переведем в раствор все твердые вещества. Проверяем реакцию среды. Потом добавляем соляную кислоту во все склянки. Где выделился газ - Na₂CO₃, где образовался мутный гель - SiO₂ или Na₂SiO₃.