Опыт 3. Опытным путем осуществите следующие превращения: C → CO2 → [H2CO3] → CaCO3 → CO2 Напишите соответствующие уравнения реакций в молекулярном и ионном виде (3), ox-red баланс (1).

Превращения: 1) $\ C \rightarrow CO_2 $ Это реакция горения углерода в кислороде. Углерод окисляется, кислород восстанавливается. Молекулярное уравнение: $\ C + O_2 \rightarrow CO_2 $ Электронный баланс: $\ C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4} $ $\ O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} $ 2) $\ CO_2 \rightarrow H_2CO_3 $ Это реакция растворения углекислого газа в воде с образованием угольной кислоты. Молекулярное уравнение: $\ CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 $ В ионном виде данная реакция обычно не записывается, так как угольная кислота в основном существует в недиссоциированном виде. 3) $\ H_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 $ Это реакция нейтрализации угольной кислоты гидроксидом кальция или реакция обмена с растворимой солью кальция. Рассмотрим реакцию с гидроксидом кальция. Молекулярное уравнение: $\ H_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2H_2O $ Ионное уравнение: $\ 2H^+ + CO_3^{2-} + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2H_2O $ Сокращенное ионное уравнение: $\ Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow $ 4) $\ CaCO_3 \rightarrow CO_2 $ Это реакция разложения карбоната кальция при нагревании или взаимодействие карбоната кальция с сильной кислотой, например, с соляной кислотой. Разложение при нагревании: Молекулярное уравнение: $\ CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 $ Реакция с соляной кислотой: Молекулярное уравнение: $\ CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 $ Ионное уравнение: $\ CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2O + CO_2 $ Сокращенное ионное уравнение: $\ CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2 $