Ионные реакции в растворе


 

Реакции ионного обмена - это реакции между ионами, образовавшимися в результате диссоциации электролитов.

Согласно теории электролитической диссоциации все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами. Они называются ионными реакциями, а уравнения этих реакций - ионными уравнениями. Они проще уравнений реакций, записанных в молекулярной форме, и имеют более общий характер.

При составлении ионных уравнений реакций следует руководствоваться тем, что вещества малодиссоциированные, малорастворимые (выпадающие в осадок) и газообразные записываются в молекулярной форме. Знак ↓, стоящий при формуле вещества, обозначает, что это вещество уходит из сферы реакции в виде осадка, знак ↑ обозначает, что вещество удаляется из сферы реакции в виде газа. Сильные электролиты, как полностью диссоциированные, записывают в виде ионов. Сумма электрических зарядов левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов правой части.

Ионными уравнениями могут быть изображены любые реакции, протекающие в растворах между электролитами. Если при таких реакциях не происходит изменения зарядов ионов (не изменяется степень окисления), то они называются ионообменными.

 

Правила составления ионных уравнений реакций:

1. Нерастворимые в воде соединения (простые вещества, оксиды, некоторые кислоты, основания и соли) не диссоциируют.

2. В реакциях используют растворы веществ, поэтому даже малорастворимые вещества находятся в растворах в виде ионов.

3. Если малорастворимое вещество образуется в результате реакции, то при записи ионного уравнения его считают нерастворимым.

4. Сумма электрических зарядов ионов в левой и правой части уравнения должна быть одинаковой.

 

Порядок составления ионных уравнений реакции:

 

1. Записывают молекулярное уравнение реакции

 

MgCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Mg(NO3)2

 

2. Определяют растворимость каждого из веществ в воде с помощью таблицы растворимости

 

pастворим MgCl2

 

pастворимо AgNO3

 

нерастворим AgCl

 

pастворим Mg(NO3)2

 

3. Записывают уравнения диссоциации растворимых в воде исходных веществ и продуктов реакции:

 

MgCl2 = Mg2+ + 2Cl-

 

AgNO3 = Ag+ + NO3-

 

Mg(NO3)2 = Mg2+ + 2NO3-

 

4. Записывают полное ионное уравнение реакции

 

Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = 2AgCl↓ + Mg2+ + 2NO3-

 

5. Составляют сокращенное ионное уравнение, сокращая одинаковые ионы с обеих сторон:

 

Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = 2AgCl↓ + Mg2+ + 2NO3-

 

Ag+ + Cl- = AgCl↓

 

Условия необратимости реакций ионного обмена:

 

1. Если образуется осадок (↓) (смотри таблицу растворимости 2.6)

 

Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2↓ + 2KNO3

 

Pb2+ + 2I- = PbI2

 

2. Если выделяется газ (↑)

 

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2

 

CO32- + 2H+ = H2O + CO2

 

3. Если образуется малодиссоциированное вещество (H2O)

 

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

 

H+ + OH- = H2O

 

3а. Если образуются комплексные соединения (малодиссоциированные комплексные ионы)

 

CuSO4 • 5H2O + 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4 + 5H2O

 

Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+

 

Таблица 2.6. Таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде

 

анион OH- NO3- Cl- S2- SO32- SO42- CO32- SiO32- PO43- CH3COO-
катион                    
H+ P P P P P P P H P P
NH4+ P P P P P P P P P
K+ P P P P P P P P P P
Na+ Р P P P P P P P P P
Ag+ - P H H M M H H H P
Ba2+ M P P P M H H H H P
Ca2+ M P P M M H H H P
Mg2+ H P P P P H H H P
Zn2+ H P P H M P H H H P
Cu2+ P P H P H P
Hg2+ H P P H H H P
Pb2+ H P M H H M H H H P
Fe2+ H P P H M P H H H P
Fe3+ H P P H P H P
Al3+ H P P P H P

 

P - растворимое ( >1 г в 100 г воды);

 

M - малорастворимое (0,001 г - 1г в 100 г воды);

 

H - нерастворимое (< 0,001 г в 100 г воды);

 

– - разлагается водой или не существует.

Пример 1. Напишите уравнения реакций между растворами хлорида железа (III) и гидроксида натрия в молекулярной и ионной формах.

 

Разобьем решение задачи на четыре этапа.

 

1. Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:

 

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

 

2. Перепишем это уравнение, изобразив хорошо диссоциирующие вещества в виде ионов:

 

FeЗ+ + 3Cl- + 3Nа+ + 3ОН- = Fе(ОН)3↓ + 3Nа+ + 3Cl-

 

Это ионное уравнение реакции.

 

3. Исключим из обеих частей ионного уравнения одинаковые ионы, т.е. ионы, не участвующие в реакции (они подчеркнуты):

 

Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3ОН- = Fе(ОН)3↓ + 3Na++ 3Cl-.

 

4. Запишем уравнение реакции в окончательном виде:

 

Fe3+ + 3ОН- = Fe(OH)3

 

Это сокращенное ионное уравнение реакции. Как видно из этого уравнения, сущность реакции сводится к взаимодействию ионов Fe3+ и ОН-, в результате чего образуется осадок Fе(ОН)3. При этом вовсе не имеет значения, в состав каких электролитов входили эти ионы до их взаимодействия.

 



Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 351;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.019 сек.