9. Дана схема превращений: НBr → MgBr2 → KBr → Br2→ AlBr3 → AgBr. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте полное и сокращённое ионные уравнения реакции.

Решение:

Выполним указанные превращения:

1. HBr → MgBr₂
   Реакция между бромоводородной кислотой и гидроксидом магния или оксидом магния.

\( 2HBr + Mg(OH)_2 \rightarrow MgBr_2 + 2H_2O \)

Или:

\( 2HBr + MgO \rightarrow MgBr_2 + H_2O \)

1. MgBr₂ → KBr
   Обменная реакция между растворимой солью магния и растворимой солью калия. Так как обе соли растворимы, прямой обмен не приведет к реакции. Однако, если предположить, что используется реакция с участием более активных металлов или их соединений, или же реакция в расплаве. Но классический способ — это через гидроксиды или другие соли. Если же это обменная реакция, то для получения KBr из MgBr₂, нужно использовать вещество, содержащее калий и способное осадить или вытеснить магний. Проще всего это сделать через реакцию осаждения. Например, добавить избыток раствора K₂CO₃, а затем отфильтровать осадок MgCO₃, а в растворе останется KBr. Но это не совсем прямое превращение.

Рассмотрим более вероятный ход, если предположить, что в данном ряду могут быть реакции с участием более простых веществ или окислительно-восстановительные реакции.

Предположим, что возможна реакция замещения.

MgBr₂ → KBr

Прямая реакция обмена между растворами MgBr₂ и KBr не идет, так как оба вещества хорошо растворимы, и ионы Mg²⁺, K⁺, Br^- будут присутствовать в растворе. Для осуществления этого превращения, возможно, потребуется более сложная последовательность реакций, либо условие подразумевает реакцию, где один из продуктов выводится из равновесия. Например, если бы мы получали KBr через реакцию KOH с HBr, а затем взаимодействие с MgBr₂. Но это не прямой путь.

Альтернативный вариант: Если использовать реакцию обмена с более активным металлом, например, калием, но это опасно. Или же реакция с раствором гидроксида калия, если бы мы изначально работали с бромидом магния, а затем осадили Mg(OH)₂, а в растворе остался бы KBr.

Предположим, что в задании есть неточность, или имеется в виду другой тип реакции.

Для второго превращения (MgBr₂ → KBr) составим уравнения, исходя из предположения, что это возможно через обменные реакции, хотя и не напрямую:

Полное ионное уравнение:

\( Mg^{2+} + 2Br^- \rightarrow K^+ + Br^- \) (не идет)

Если бы реакция шла, то выглядела бы так:

\( MgBr_2(p-p) + 2KOH(p-p) \rightarrow Mg(OH)_2 ↓ + 2KBr(p-p) \)

Полное ионное уравнение:

\( Mg^{2+}(p-p) + 2Br^-(p-p) + 2K^+(p-p) + 2OH^-(p-p) \rightarrow Mg(OH)_2 ↓ + 2K^+(p-p) + 2Br^-(p-p) \)

Сокращенное ионное уравнение:

\( Mg^{2+}(p-p) + 2OH^-(p-p) \rightarrow Mg(OH)_2 ↓ \)

В этом случае KBr будет в растворе.

Если же исходить из того, что надо получить KBr, то из MgBr₂ это можно сделать, добавив растворимую соль калия, например, K₂CO₃, если бы была возможность осадить Mg²⁺.

MgBr₂ + K₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2KBr

Полное ионное уравнение:

\( Mg^{2+}(p-p) + 2Br^-(p-p) + 2K^+(p-p) + CO_3^{2-}(p-p) \rightarrow MgCO_3 ↓ + 2K^+(p-p) + 2Br^-(p-p) \)

Сокращенное ионное уравнение:

\( Mg^{2+}(p-p) + CO_3^{2-}(p-p) \rightarrow MgCO_3 ↓ \)

В растворе остаются ионы K⁺ и Br^-, образующие KBr.

Далее продолжим схему превращений:

1. KBr → Br₂
   Электролиз расплава или водного раствора бромида калия.
   \( 2KBr(расплав) \xrightarrow{электролиз} 2K + Br_2 \)
   Или электролиз водного раствора (менее вероятно для получения чистого Br₂ из KBr):
   \( 2KBr + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2KOH + Br_2 + H_2 \)
2. Br₂ → AlBr₃
   Реакция брома с алюминием.
   \( 2Al + 3Br_2 \rightarrow 2AlBr_3 \)
3. AlBr₃ → AgBr
   Обменная реакция между бромидом алюминия и нитратом серебра.
   \( AlBr_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgBr ↓ + Al(NO_3)_3 \)

Ответ:

1. \( 2HBr + MgO \rightarrow MgBr_2 + H_2O \)
2. \( MgBr_2 + K_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 ↓ + 2KBr \)
3. \( 2KBr(расплав) \xrightarrow{электролиз} 2K + Br_2 \)
4. \( 2Al + 3Br_2 \rightarrow 2AlBr_3 \)
5. \( AlBr_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgBr ↓ + Al(NO_3)_3 \)

Для второго превращения (MgBr₂ → KBr):

Молекулярное уравнение: \( MgBr_2 + K_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 ↓ + 2KBr \)

Полное ионное уравнение: \( Mg^{2+}(p-p) + 2Br^-(p-p) + 2K^+(p-p) + CO_3^{2-}(p-p) \rightarrow MgCO_3 ↓ + 2K^+(p-p) + 2Br^-(p-p) \)

Сокращенное ионное уравнение: \( Mg^{2+}(p-p) + CO_3^{2-}(p-p) \rightarrow MgCO_3 ↓ \)