Ионные реакции в растворах

При нейтрализации любой сильной кислоты любым сильным основанием на каждый моль образующейся воды выделяется около 57,6 кДж теплоты:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O + 57,53 кДж;

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O + 57,61 кДж.

Это говорит о том, что подобные реакции сводятся к одному процессу. Уравнение этого процесса мы получим, если рассмотрим подробнее одну из приведенных реакций, например, первую. Перепишем ее уравнение, записывая сильные электролиты в ионной форме, поскольку они существуют в растворе в виде ионов, а слабые – в молекулярной, поскольку они находятся в растворе преимущественно в виде молекул:

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O.

Рассматривая получившееся уравнение, видим, что в ходе реакции ионы Na⁺ и Cl^- не претерпели изменений. Поэтому перепишем уравнение еще раз, исключив эти ионы из обеих частей уравнения:

H⁺ + OH^- = H₂O.

Таким образом, реакции нейтрализации любой сильной кислоты любым сильным основанием сводятся к образованию молекул воды из ионов водорода и гидроксид-ионов. Ясно, что тепловые эффекты этих реакций тоже должны быть одинаковы.

Строго говоря, реакция образования воды из ионов обратима, что можно выразить уравнением:

H⁺ + OH^- ↔ H₂O.

Протекание реакции между электролитами возможно в 3-х случаях:

1. Если ионы, соединяясь, образуют труднорастворимое соединение:

;

.

2. Если образуется летучее вещество:

;

.

3. Если образуется малодиссоциирующий электролит:

;

.

На основании ионного уравнения делают вывод о том, присутствие каких ионов необходимо для получения данного продукта реакции. Ионная форма уравнения реакции показывает и направление протекания этой реакции: реакция протекает в направлении связывания одного или более ионов в более прочное соединение, т. е. уменьшения концентрации его в растворе.