ИОННЫЕ РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ
Обменное взаимодействие в растворе происходит в сторону связывания ионов в виде осадка, газа, другого малодиссоциирующего соединения
Формулы этих веществ записывают без разложения на ионы:
- простые вещества, оксиды, газы, нерастворимые в воде соли и основания
(см. таблицу растворимости),
- слабые электролиты:
*Проще запомнить сильные кислоты. К ним относятся из бескислородных: HCl, HBr, HI; из кислородсодержащих такие, в которых элемент находится в высоких степенях окисления: +7,+ 6 (например, серная кислота, селеновая кислота, марганцевая кислота), а также азотная (HNO3) и хлорноватая (HClO3) кислоты ( cтепень окисления азота и хлора +5).
Итак, эти вещества нужно записывать без разложения на ионы
(т. е. одинаково и в молекулярном, и в ионных уравнениях):
Cl2 | N2 | O2 | H2 | Na | Потому, что это простые вещества |
K2O | Al2O3 | CO2 | ZnO | Na2O | Потому, что это оксиды |
CaCO3 | Al(OH)3 | BaSO4 | СaCO3 | Са3(PO4)2 | Потому, что это нерастворимые в воде соединения (см. таблицу растворимости) |
H3PO4 | H2O | H2S | NH4OH | Н2SO3 | Потому, что это слабые электролиты |
ПРИМЕРЫ:
Реакция нейтрализации (основание+ кислота)
Молекулярное уравнение:
KOH (р) + HCl (сильная кислота) = KCl(р) + H2O (слабый электролит)
Полное ионное уравнение реакции:
K+ + OH– + H+ + Cl– = K+ + Cl– + H2O
Cокращённое ионное уравнение реакции:
H+ + OH– = H2O
__________________________________________________________
Основный оксид + кислота.
Молекулярное уравнение:
CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O.
Полное ионное уравнение реакции:
Cокращённое ионное уравнение реакции:
CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O.
_________________________________________________________
Реакция нейтрализации (слабое основание+ слабая кислота)
Реакция, в зависимости от того, в каком мольном соотношении взяты реагирующие вещества, может идти с образованием средней соли или с образованием кислых солей:
3NH4OH + H3PO4 = (NH4)3PO4 + 3H2O
2NH4OH + H3PO4 = (NH4)2 H PO4 + 2H2O
NH4OH + H3PO4 = NH4H2PO4 + H2O.
Полное ионное уравнение для последней реакции:
NH4OH + H3PO4 = NH4+ + H2PO4– + H2O
В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращённым. _________________________________________________________
Реакция нейтрализации
(нерастворимое основание+ слабая кислота)
Молекулярное уравнение
3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2
+ 6H2O.
Полное ионное уравнение реакции:
3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2
+ 6H2O
В данном случае совпадают молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное уравнения.
__________________________________________________________
Амфотерный оксид + сильная кислота.
Молекулярное уравнение
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.
Полное ионное уравнение реакции:
Al2O3 + 6H+ + 6Cl– = 2Al3+ + 6Cl– + 3H2O.
Cокращённое ионное уравнение реакции:
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O.
__________________________________________________________
Реакция нейтрализации (слабая кислота +сильное основание)
Молекулярное уравнение
H2S+ 2KOH = K2S + 2H2O
Полное ионное уравнение реакции:
H2S + 2K+ + 2OH– = 2K+ + S2– + 2H2O
Cокращённое ионное уравнение реакции:
H2S + 2OH– = S2– + 2H2O
Если щёлочь в недостатке, то образуется кислая соль:
H2S+ KOH = KHS + H2O
Полное ионное уравнение реакции:
H2S + K+ + OH– = 2K+ + HS– + H2O
Cокращённое ионное уравнение реакции:
H2S + OH– = HS– + H2O
________________________________________________________
Соль+ соль =? Реакция идёт, если в результате образуется нерастворимая соль (ионы связываются в виде осадка)
Молекулярное уравнение
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4
+ 2AlCl3.
Полное ионное уравнение реакции:
Cокращённое ионное уравнение реакции:
__________________________________________________________
Соль + кислота= ? Сильная кислота вытесняет слабую из её соли. (ионы связываются в виде газа: H2S – в растворе это слабая кислота)
Молекулярное уравнение
K2S + 2HCl = 2KCl + H2S
.
Полное ионное уравнение реакции:
2K+ + S2– + 2H+ + 2Cl– = 2K+ + 2Cl– + H2S
.
Cокращённое ионное уравнение реакции:
S2– + 2H+ = H2S
.
__________________________________________________________
Соль + кислота= ? Сильная кислота вытесняет слабую из её соли. (ионы связываются в виде газа: CO2 и слабого электролита: H2O)
Молекулярное уравнение
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
Полное ионное уравнение реакции:
Cокращённое ионное уравнение реакции:
О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода(IV).
__________________________________________________________
Соль слабой кислоты + слабая кислота= ? (реакция идёт, т. к. ионы связываются в виде осадка: Са3(PO4)2
, газа - CO2 и слабого электролита-H2O)
Молекулярное уравнение
3СaCO3 + 2H3РO4 = Са3(PO4)2
+ 3H2O + 3CO2
Полное ионное уравнение реакции:
В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращённым уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды.
__________________________________________________________
ЗАДАНИЯ:
Напишите в молекулярном, полном и сокращённом ионных видах следующие уравнения реакций:K2O + HNO3 = ... ,
CaCO3 + HCl = ... ,
Al(OH)3 + H3PO4 = ... .
Приведите полные ионные и молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращённым ионным уравнениям:ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O,
3Na2O + 6H+ = 6Na+ + 3H2O,
Ag+ + Cl– = AlCl
,
3. Приведите по одному примеру реакции ионного обмена, протекающей до конца с:
а) выделением воды;
б) образованием осадка;
в) одновременным выделением газа и воды.
Обменное взаимодействие растворе происходит в сторону связывания ионов в виде осадка, газа, другого малодиссоциирующего соединения.
