Превращения:
Вещество X - растворимая соль цинка. Это может быть, например, сульфат цинка (ZnSO4) или хлорид цинка (ZnCl2). Выберем сульфат цинка (ZnSO4) для примера.
1. ZnSO4 → Zn(OH)2
Это реакция обмена между растворимой солью цинка и щелочью.
Уравнение реакции:
ZnSO4 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + Na2SO4
Электронный баланс:
Цинк в сульфате цинка имеет степень окисления +2. В гидроксиде цинка он также имеет степень окисления +2. Атом цинка не меняет свою степень окисления, поэтому эта реакция не является окислительно-восстановительной. В данном случае, для расстановки коэффициентов, используется метод подстановки, как в реакциях обмена.
Окислитель и восстановитель: В данной реакции окислительно-восстановительных превращений не происходит, поэтому окислитель и восстановитель отсутствуют.
2. Zn(OH)2 → ZnO
Это реакция термического разложения (дегидратация) гидроксида цинка.
Молекулярное уравнение:
Zn(OH)2 → ZnO + H2O
Полное ионное уравнение:
Гидроксид цинка (Zn(OH)2) и оксид цинка (ZnO) — малорастворимые или нерастворимые соединения, поэтому в ионы они не диссоциируют.
Zn(OH)2 → ZnO + H2O
Сокращенное ионное уравнение:
Zn(OH)2 → ZnO + H2O
3. ZnO → X (растворимая соль цинка)
Оксид цинка может реагировать с кислотой с образованием растворимой соли.
Уравнение реакции (с серной кислотой):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
4. X (ZnSO4) → Zn
Цинка можно получить восстановлением его соли, например, с помощью более активного металла (например, алюминия) или электролизом.
Уравнение реакции (с алюминием):
3ZnSO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3Zn