Kuinka maalata ioneille. Ionireaktioyhtälöt

29.09.2019

Ohje

Harkitse esimerkkiä niukkaliukoisen yhdisteen muodostumisesta.

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Tai ioninen versio:

2Na+ +SO42- +Ba2++ 2Cl- = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-

Ioniyhtälöitä ratkaistaessa on noudatettava seuraavia sääntöjä:

Identtiset ionit molemmista osista jätetään pois;

On syytä muistaa, että määrä sähkövaraukset yhtälön vasemmalla puolella on oltava yhtälön oikealla puolella olevien sähkövarausten summa.

Kirjoittaa ioniset yhtälöt seuraavien aineiden vesiliuosten väliset vuorovaikutukset: a) HCl ja NaOH; b) AgN03 ja NaCl; c) K2C03 ja H2S04; d) CH3COOH ja NaOH.

Päätös. Kirjoita muistiin näiden aineiden vuorovaikutusyhtälöt molekyylimuodossa:

a) HCl + NaOH = NaCl + H2O

b) AgN03 + NaCl = AgCl + NaNO3

c) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O

d) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

Huomaa, että näiden aineiden vuorovaikutus on mahdollista, koska sen seurauksena ionit sitoutuvat muodostamaan joko heikkoja (H2O) tai niukkaliukoisia aineita (AgCl) tai kaasua (CO2).

Sulkematta pois samat ionit yhtälön vasemmasta ja oikeasta osasta (vaihtoehdon a) tapauksessa - ionit ja tapauksessa b) - natriumionit ja -ionit, tapauksessa c) - kalium-ionit ja sulfaatti-ionit), d) - natriumionit, hanki näiden ioniyhtälöiden ratkaisu:

a) H+ + OH- = H2O

b) Ag+ + Cl- = AgCl

c) C032- + 2H+ = CO2 + H20

d) CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O

Melko usein itsenäisenä ja valvoa työtä on tehtäviä, joihin liittyy reaktioyhtälöiden ratkaiseminen. Kuitenkin ilman joitakin tietoja, taitoja ja kykyjä, jopa yksinkertaisin kemikaali yhtälötÄlä kirjoita.

Ohje

Ensinnäkin sinun on tutkittava perusorgaaniset ja epäorgaaniset yhdisteet. Äärimmäisissä tapauksissa sinulla voi olla edessäsi sopiva huijauslehti, joka voi auttaa tehtävän aikana. Harjoittelun jälkeen ne tallennetaan edelleen muistiin tarpeellista tietoa ja taidot.

Pohja on materiaalipäällyste sekä menetelmät kunkin yhdisteen saamiseksi. Ne esitetään yleensä muodossa yleiset suunnitelmat, esimerkiksi: 1. + emäs = suola + vesi
2. happooksidi + emäs = suola + vesi
3. emäksinen oksidi + happo = suola + vesi
4. metalli + (dil) happo \u003d suola + vety
5. liukoinen suola + liukoinen suola = liukenematon suola + liukoinen suola
6. liukoinen suola + = liukenematon emäs + liukoinen suola
Kun sinulla on silmiesi edessä suolan liukoisuustaulukko ja huijausarkkien lisäksi, voit käyttää niitä ratkaisemaan yhtälöt reaktiot. On tärkeää vain saada täydellinen luettelo sellaiset kaaviot sekä tiedot eri orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden luokkien kaavoista ja nimistä.

Kun yhtälö itsessään onnistuu, on tarpeen tarkistaa kemiallisten kaavojen kirjoittamisen oikeellisuus. Hapot, suolat ja emäkset on helppo tarkistaa liukoisuustaulukosta, jossa on lueteltu happamien tähteiden ja metallien ionivaraukset. On tärkeää muistaa, että jokaisen on oltava yleisesti sähköisesti neutraali, eli positiivisten varausten lukumäärän tulee vastata negatiivisten varausten määrää. Muista ottaa huomioon indeksit, jotka kerrotaan vastaavilla maksuilla.

Jos tämä vaihe on läpäisty ja oikeaan oikeinkirjoitukseen luotetaan yhtälöt kemiallinen reaktiot, voit nyt järjestellä kertoimet turvallisesti. kemiallinen yhtälö on merkintä reaktiot kautta kemialliset symbolit, indeksit ja kertoimet. Tehtävän tässä vaiheessa on ehdottomasti noudatettava sääntöjä: Kerroin sijoitetaan kemiallisen kaavan eteen ja koskee kaikkia elementtejä, jotka muodostavat aineen.
Indeksi sijoitetaan perään kemiallinen alkuaine hieman alle ja viittaa vain sen vasemmalla olevaan kemialliseen alkuaineeseen.
Jos ryhmä (esimerkiksi happotähde tai hydroksyyliryhmä) on suluissa, sinun on opittava, että kaksi vierekkäistä indeksiä (ennen ja jälkeen hakasulkeet) kerrotaan.
Kemiallisen alkuaineen atomeja laskettaessa kerroin kerrotaan (ei summaa!) indeksillä.

Seuraavaksi lasketaan kunkin kemiallisen alkuaineen määrä siten, että lähtöaineet muodostavien alkuaineiden kokonaismäärä on sama kuin tuotteiden muodostamat yhdisteet muodostavien atomien lukumäärä. reaktiot. Analysoimalla ja soveltamalla yllä olevia sääntöjä voidaan oppia ratkaisemaan yhtälöt reaktiot, jotka ovat osa aineketjuja.

>> Kemia: Ioniyhtälöt

Ioniset yhtälöt

Kuten jo tiedät aiemmilta kemian tunneilta, suurin osa kemialliset reaktiot esiintyy ratkaisuissa. Ja koska kaikki elektrolyyttiliuokset sisältävät ioneja, voimme sanoa, että elektrolyyttiliuosten reaktiot pelkistyvät ionien välisiksi reaktioksi.

Näitä ionien välillä tapahtuvia reaktioita kutsutaan ionireaktioksi. Ja ioniset yhtälöt ovat juuri näiden reaktioiden yhtälöitä.

Yleensä ionireaktioyhtälöt saadaan molekyyliyhtälöistä, mutta tämä tapahtuu seuraavien sääntöjen mukaisesti:

Ensinnäkin heikkojen elektrolyyttien kaavat sekä liukenemattomat ja huonosti liukenevat aineet, kaasut, oksidit jne. ionien muodossa ei kirjata, poikkeus tästä säännöstä on HSO-4-ioni ja sitten laimennetussa muodossa.

Toiseksi ionien muodossa esitetään pääsääntöisesti vahvojen happojen, alkalien ja myös vesiliukoisten suolojen kaavat. On myös huomattava, että sellainen kaava kuin Ca (OH) 2 esitetään ionien muodossa, jos käytetään kalkkivettä. Jos käytetään kalkkimaitoa, joka sisältää liukenemattomia Ca (OH) 2 -hiukkasia, ionien muodossa olevaa kaavaa ei myöskään kirjata.

Ioniyhtälöitä laadittaessa he käyttävät pääsääntöisesti täydellisiä ionisia ja lyhennettyjä, eli lyhyitä ionireaktioyhtälöitä. Jos otamme huomioon ioniyhtälön, jolla on pelkistetty muoto, emme havaitse siinä ioneja, eli ne puuttuvat täydellisen ioniyhtälön molemmista osista.

Katsotaanpa esimerkkejä siitä, kuinka molekyyli-, täysi- ja pelkistetty ioniyhtälöt kirjoitetaan:

Siksi on muistettava, että ioniyhtälöitä laadittaessa aineiden, jotka eivät hajoa, sekä liukenemattomien ja kaasumaisten aineiden kaavat kirjoitetaan yleensä molekyylimuodossa.

Lisäksi tulee muistaa, että jos aine saostuu, tällaisen kaavan vieressä on alas osoittava nuoli (↓). No, siinä tapauksessa, että reaktion aikana vapautuu kaasumaista ainetta, kaavan vieressä tulisi olla sellainen kuvake kuin ylöspäin osoittava nuoli ().

Katsotaanpa esimerkkiä lähemmin. Jos meillä on natriumsulfaatti-Na2SO4-liuos ja lisäämme siihen bariumkloridiliuosta BaCl2 (kuva 132), näemme muodostuneen valkoinen sakka bariumsulfaatti BaSO4.

Katso huolellisesti kuvaa, joka näyttää natriumsulfaatin ja bariumkloridin vuorovaikutuksen:

Nyt kirjoitetaan reaktion molekyyliyhtälö:

No, nyt kirjoitetaan tämä yhtälö, jossa vahvat elektrolyytit kuvataan ioneina ja pallolta lähtevät reaktiot molekyyleinä:

Edessämme on reaktion täydellinen ioniyhtälö.

Yritetään nyt poistaa identtiset ionit yhtälön yhdestä ja toisesta osasta, eli ne ionit, jotka eivät osallistu reaktioon 2Na + ja 2Cl, niin saadaan lyhennetty ionireaktioyhtälö, joka näyttää tältä:

Tästä yhtälöstä näemme, että tämän reaktion koko olemus pelkistyy barium-ionien Ba2+ ja sulfaatti-ionien vuorovaikutukseen

ja että seurauksena muodostuu BaS04-sakka riippumatta siitä, missä elektrolyyteissä nämä ionit olivat ennen reaktiota.

Kuinka ratkaista ioniyhtälöt

Ja lopuksi, tehdään yhteenveto oppitunnistamme ja määritetään kuinka ratkaista ioniyhtälöt. Tiedämme jo, että kaikki reaktiot, jotka tapahtuvat elektrolyyttiliuoksissa ionien välillä, ovat ionireaktioita. Nämä reaktiot ratkaistaan tai kuvataan yleensä käyttämällä ioniyhtälöitä.

Lisäksi on muistettava, että kaikki ne yhdisteet, jotka ovat haihtuvia, tuskin liukenevia tai hieman dissosioituneita, löytävät liuoksen molekyylimuodossa. Ei myöskään pidä unohtaa, että siinä tapauksessa, että elektrolyyttiliuosten vuorovaikutuksen aikana ei muodostu mitään edellä mainituista yhdistetyypeistä, tämä tarkoittaa, että reaktioita ei käytännössä tapahdu.

Säännöt ioniyhtälöiden ratkaisemiseksi

Otetaan selkeää esimerkkiä varten tällainen niukkaliukoisen yhdisteen muodostus:

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Ionimuodossa tämä lauseke näyttää tältä:

2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-

Koska havaitsemme, että vain bariumionit ja sulfaatti-ionit tulivat reaktioon, kun taas muut ionit eivät reagoineet ja niiden tila pysyi samana. Tästä seuraa, että voimme yksinkertaistaa tätä yhtälöä ja kirjoittaa sen lyhennetyssä muodossa:

Ba2+ + SO42- = BaSO4

Muistetaan nyt, mitä meidän pitäisi tehdä ioniyhtälöiden ratkaisemisessa:

Ensinnäkin identtiset ionit on suljettava pois yhtälön molemmilta puolilta;

Toiseksi emme saa unohtaa, että yhtälön sähkövarausten summan on oltava sama sekä sen oikealla että vasemmalla puolella.

1. Kirjoita ylös reagoineiden aineiden kaavat, laita "yhtä"-merkki ja kirjoita muodostuneiden aineiden kaavat. Aseta kertoimet.

2. Kirjoita liukoisuustaulukon avulla ionimuodossa aineiden (suolat, hapot, emäkset) kaavat, jotka on merkitty liukoisuustaulukossa kirjaimella "P" (erittäin liukenee veteen), poikkeus on kalsiumhydroksidi, joka vaikka merkitty kirjaimella "M", kuitenkin vesiliuoksessa se dissosioituu hyvin ioneiksi.

3. On muistettava, että metallit, metallien ja ei-metallien oksidit, vesi, kaasumaiset aineet, veteen liukenemattomat yhdisteet, jotka on merkitty liukoisuustaulukossa kirjaimella "H", eivät hajoa ioneiksi. Näiden aineiden kaavat on kirjoitettu molekyylimuodossa. Hanki täydellinen ioniyhtälö.

4. Vähennä identtiset ionit yhtälössä ennen ja jälkeen yhtälömerkin. Hanki pelkistetty ioniyhtälö.

5. Muista!

R - liuennutta ainetta;

M - heikosti liukeneva aine;

TP - liukoisuustaulukko.

Algoritmi ioninvaihtoreaktioiden kokoamiseksi (RIO)

molekyyli-, täys- ja lyhytionimuodossa

Esimerkkejä ioninvaihtoreaktioiden kokoamisesta

1. Jos reaktion seurauksena vapautuu vähän dissosioituvaa (md) ainetta - vettä.

Tässä tapauksessa täysi ioniyhtälö on sama kuin pelkistetty ioniyhtälö.

2. Jos reaktion seurauksena vapautuu veteen liukenematonta ainetta.

Tässä tapauksessa täysi ionireaktioyhtälö on sama kuin pelkistetty yhtälö. Tämä reaktio etenee loppuun asti, mistä todistavat kaksi tosiasiaa kerralla: veteen liukenemattoman aineen muodostuminen ja veden vapautuminen.

3. Jos reaktion seurauksena vapautuu kaasumaista ainetta.

SUORITA TEHTÄVÄT AIHEESTA "IONINVAIHTOREAKTIOT"

Tehtävä numero 1.
Selvitä, voidaanko seuraavien aineiden liuosten välinen vuorovaikutus suorittaa, kirjoita reaktiot molekyyli-, täysi-, lyhytionimuodossa:
kaliumhydroksidi ja ammoniumkloridi.

Päätös

Kokoaminen kemialliset kaavat aineet niiden nimien mukaan käyttämällä valenssia ja kirjoittamalla RIO molekyylimuodossa (tarkistamme aineiden liukoisuuden TR:n mukaan):

KOH + NH4Cl = KCl + NH4OH

koska NH4OH on epästabiili aine ja hajoaa vedeksi ja kaasuksi NH3, RIO-yhtälö saa lopullisen muodon

KOH (p) + NH4 Cl (p) = KCl (p) + NH3 + H2O

Laadimme täyden RIO-ioniyhtälön TR:n avulla (älä unohda kirjoittaa ionin varausta oikeaan yläkulmaan):

K+ + OH- + NH4 + + Cl- = K+ + Cl- + NH3 + H2O

Laadimme lyhyen RIO-ioniyhtälön poistamalla samat ionit ennen ja jälkeen reaktion:

vai niin - +NH 4 + =NH 3 + H2O

Päättelemme:
Seuraavien aineiden liuosten välinen vuorovaikutus voidaan suorittaa, koska tämän RIO:n tuotteet ovat kaasu (NH3) ja vähän dissosioituva aine vesi (H2O).

Tehtävä numero 2

Annettu kaava:

2H + + CO 3 2- = H2 O+CO2

Valitse aineet, joiden välinen vuorovaikutus vesiliuoksissa ilmaistaan seuraavilla lyhennetyillä yhtälöillä. Kirjoita vastaavat molekyyli- ja täysioniyhtälöt.

TR:n avulla valitsemme reagenssit - vesiliukoiset aineet, jotka sisältävät 2H-ioneja + ja CO3 2- .

Esimerkiksi happo - H 3 PO4 (p) ja suola -K2 CO3 (p).

Muodostamme RIO-molekyyliyhtälön:

2H 3 PO4 (p) +3 K2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3H2 CO3 (p)

Koska hiilihappo on epästabiili aine, se hajoaa hiilidioksidiksi CO 2 ja vesi H2 O, yhtälö saa lopullisen muodon:

2H 3 PO4 (p) +3 K2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3CO2 + 3H2 O

Muodostamme täyden RIO-ioniyhtälön:

6H + +2PO4 3- + 6K+ + 3CO3 2- -> 6K+ + 2PO4 3- + 3CO2 + 3H2 O

Laadimme lyhyen RIO-ioniyhtälön:

6H + +3CO3 2- = 3CO2 + 3H2 O

2H + +CO3 2- = CO2 + H2 O

Päättelemme:

Lopulta saimme halutun pelkistetyn ioniyhtälön, joten tehtävä suoritettiin oikein.

Tehtävä numero 3

Kirjoita muistiin natriumoksidin ja fosforihapon välinen vaihtoreaktio molekyyli-, täys- ja lyhytionisessa muodossa.

1. Muodostamme molekyyliyhtälön, kaavoja laadittaessa otamme huomioon valenssit (katso TR)

3Na 2 O (ne) + 2H3 PO4 (p) -> 2Na3 PO4 (p) + 3H2 O (md)

jossa ne on ei-elektrolyytti, ei hajoa ioneiksi,
md - vähän dissosioituva aine, emme hajoa ioneiksi, vesi on merkki reaktion peruuttamattomuudesta

2. Muodostamme täydellisen ioniyhtälön:

3Na 2 O+6H+ + 2PO4 3- -> 6Na+ + 2PO 4 3- + 3H2 O

3. Perutaan samat ionit ja saadaan lyhyt ioniyhtälö:

3Na 2 O+6H+ -> 6Na+ + 3H2 O
Pienennämme kertoimia kolmella ja saamme:
Na2 O+2H+ -> 2Na+ + H2 O

Tämä reaktio on peruuttamaton, ts. menee loppuun, koska tuotteisiin muodostuu vähän dissosioituvaa ainetta, vettä.

TEHTÄVÄT ITSENÄISTÄ TYÖTÄ

Tehtävä numero 1

Natriumkarbonaatin ja rikkihapon välinen reaktio

Kirjoita yhtälö natriumkarbonaatin ioninvaihdon reaktiolle rikkihapon kanssa molekyyli-, täys- ja lyhytionisessa muodossa.

Tehtävä numero 2

ZnF 2 + Ca(OH)2 ->
K2 S+H3 PO4 ->

Tehtävä numero 3

Katso seuraava kokeilu

Bariumsulfaatin saostus

Kirjoita yhtälö bariumkloridin ioninvaihdon reaktiolle magnesiumsulfaatin kanssa molekyyli-, täys- ja lyhytionisessa muodossa.

Tehtävä numero 4

Täydennä reaktioyhtälöt molekyyli-, täysi- ja lyhytionimuodossa:

Hg(NO 3 ) 2 + Na2 S ->
K2 NIIN3 + HCl ->

Käytä tehtävää suorittaessasi taulukkoa aineiden vesiliukoisuudesta. Muista poikkeukset!

Melko usein koululaisten ja opiskelijoiden on tehtävä ns. ionireaktioyhtälöt. Erityisesti Unified State Examination in Chemistryssä ehdotettu tehtävä 31 on omistettu tälle aiheelle. Tässä artikkelissa keskustelemme yksityiskohtaisesti algoritmista lyhyiden ja täydellisten ioniyhtälöiden kirjoittamiseksi, analysoimme monia esimerkkejä eri tasoilla vaikeuksia.

Miksi ioniyhtälöitä tarvitaan

Haluan muistuttaa, että kun monet aineet liukenevat veteen (eikä vain veteen!), tapahtuu dissosiaatioprosessi - aineet hajoavat ioneiksi. Esimerkiksi HCl-molekyylit sisällä vesiympäristö hajoavat vetykationeiksi (H +, tarkemmin sanottuna H 3 O +) ja kloorianioneiksi (Cl -). Natriumbromidi (NaBr) ei ole vesiliuoksessa molekyylien muodossa, vaan hydratoituneiden Na + ja Br - -ionien muodossa (muuten, ioneja on myös kiinteässä natriumbromidissa).

"Tavallisia" (molekyyli)yhtälöitä kirjoitettaessa emme ota huomioon sitä, että reaktioon ei tule molekyylejä, vaan ioneja. Esimerkiksi tässä on yhtälö reaktiolle välillä suolahappo ja natriumhydroksidi:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Tämä kaavio ei tietenkään kuvaa prosessia aivan oikein. Kuten olemme jo sanoneet, vesiliuoksessa ei käytännössä ole HCl-molekyylejä, mutta H + ja Cl - -ioneja on. Sama koskee NaOH:ta. Olisi parempi kirjoittaa seuraava:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

Sitä se on täydellinen ioniyhtälö. "Virtuaalisten" molekyylien sijaan näemme liuoksessa todellisuudessa läsnä olevia hiukkasia (kationeja ja anioneja). Emme viivyttele kysymyksessä, miksi olemme kirjoittaneet H 2 O:n molekyylimuodossa. Tämä selitetään hieman myöhemmin. Kuten näette, ei ole mitään monimutkaista: olemme korvanneet molekyylit ioneilla, joita muodostuu niiden hajoamisen aikana.

Kuitenkin edes täydellinen ioniyhtälö ei ole täydellinen. Todellakin, katso tarkemmin: yhtälön (2) vasemmalla ja oikealla puolella on identtisiä hiukkasia - Na + -kationit ja Cl - anionit. Nämä ionit eivät muutu reaktion aikana. Miksi niitä sitten ylipäätään tarvitaan? Otetaan ne pois ja hankitaan lyhyt ioniyhtälö:

H + + OH - = H 2 O. (3)

Kuten näette, kaikki johtuu H + ja OH - -ionien vuorovaikutuksesta veden muodostumisen kanssa (neutralointireaktio).

Kaikki täydelliset ja lyhyet ioniyhtälöt kirjoitetaan ylös. Jos ratkaisimme tehtävän 31 kemian tentissä, saisimme siitä maksimipisteen - 2 pistettä.

Eli vielä kerran terminologiaan:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - molekyyliyhtälö ("tavallinen" yhtälö, heijastaa kaavamaisesti reaktion olemusta);
H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - täydellinen ioniyhtälö (todelliset hiukkaset liuoksessa ovat näkyvissä);
H + + OH - = H 2 O - lyhyt ioniyhtälö (poistimme kaikki "roskat" - hiukkaset, jotka eivät osallistu prosessiin).

Algoritmi ionisten yhtälöiden kirjoittamiseen

Muodostamme reaktion molekyyliyhtälön.
Kaikki hiukkaset, jotka dissosioituvat liuoksessa huomattavassa määrin, kirjoitetaan ioneiksi; aineet, jotka eivät ole alttiita dissosiaatiolle, jätämme "molekyylien muodossa".
Poistamme yhtälön kahdesta osasta ns. tarkkailija-ioneja, eli hiukkasia, jotka eivät osallistu prosessiin.
Tarkistamme kertoimet ja saamme lopullisen vastauksen - lyhyen ioniyhtälön.

Esimerkki 1. Kirjoita täydellinen ja lyhyt ioniyhtälö, joka kuvaa bariumkloridin ja natriumsulfaatin vesiliuosten vuorovaikutusta.

Päätös. Toimimme ehdotetun algoritmin mukaisesti. Asetetaan ensin molekyyliyhtälö. Bariumkloridi ja natriumsulfaatti ovat kaksi suolaa. Katsotaanpa hakuteoksen osaa "Epäorgaanisten yhdisteiden ominaisuudet". Näemme, että suolat voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, jos reaktion aikana muodostuu sakka. Tarkistetaan:

Harjoitus 2. Täydennä yhtälöt seuraaville reaktioille:

KOH + H2SO4 \u003d
H 3 PO 4 + Na 2 O \u003d
Ba(OH)2 + C02 =
NaOH + CuBr 2 =
K 2 S + Hg (NO 3) 2 \u003d
Zn + FeCl2 =

Harjoitus 3. Kirjoita molekyyliyhtälöt reaktioihin (vesiliuoksessa) seuraavien välillä: a) natriumkarbonaatti ja typpihappo, b) nikkeli(II)kloridi ja natriumhydroksidi, c) fosforihappo ja kalsiumhydroksidi, d) hopeanitraatti ja kaliumkloridi, e) fosfori(V)oksidi ja kaliumhydroksidi.

Toivon vilpittömästi, että sinulla ei ollut ongelmia näiden kolmen tehtävän suorittamisessa. Jos näin ei ole, sinun on palattava aiheeseen " Kemialliset ominaisuudet epäorgaanisten yhdisteiden pääluokat".

Kuinka muuttaa molekyyliyhtälö täydelliseksi ioniyhtälöksi

Mielenkiintoisin alkaa. Meidän on ymmärrettävä, mitkä aineet pitäisi kirjoittaa ioneiksi ja mitkä jättää "molekyylimuotoon". Sinun tulee muistaa seuraava.

Kirjoita ionien muodossa:

liukoiset suolat (korostan, että vain suolat ovat hyvin vesiliukoisia);
alkalit (muistutan, että vesiliukoisia emäksiä kutsutaan emäksiksi, mutta ei NH 4 OH:ksi);
vahvat hapot (H 2SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Kuten näet, tämä luettelo on helppo muistaa: se sisältää vahvat hapot ja emäkset sekä kaikki liukoiset suolat. Muuten, erityisen valppaille nuorille kemisteille, jotka saattavat olla järkyttyneitä siitä, että vahvoja elektrolyyttejä (liukenemattomia suoloja) ei ole sisällytetty tähän luetteloon, voin kertoa sinulle seuraavan: Liukenemattomien suolojen sisällyttäminen tähän luetteloon ei hylkää ollenkaan että ne ovat vahvoja elektrolyyttejä.

Kaikkien muiden aineiden on oltava läsnä ioniyhtälöissä molekyylien muodossa. Ne vaativat lukijat, jotka eivät tyydy epämääräiseen termiin "kaikki muut aineet" ja jotka sankarin esimerkin mukaisesti kuuluisa elokuva, vaativat "ilmoittaa täydellinen lista Annan seuraavat tiedot.

Kirjoita molekyylien muodossa:

kaikki liukenemattomat suolat;
kaikki heikot emäkset (mukaan lukien liukenemattomat hydroksidit, NH 4 OH ja vastaavat aineet);
kaikki heikot hapot (H2CO3, HNO2, H2S, H2SiO3, HCN, HClO, melkein kaikki orgaaniset hapot...);
yleensä kaikki heikot elektrolyytit (mukaan lukien vesi!!!);
oksidit (kaikki tyypit);
kaikki kaasumaiset yhdisteet (erityisesti H2, C02, S02, H2S, CO);
yksinkertaiset aineet (metallit ja ei-metallit);
lähes kaikki orgaaniset yhdisteet(poikkeus - orgaanisten happojen vesiliukoiset suolat).

Huh, en usko, että unohdin mitään! Vaikka onkin mielestäni helpompi muistaa luettelo nro 1. Luettelon nro 2 perustavanlaatuisista tärkeistä huomioistan vielä kerran veden.

Treenataan!

Esimerkki 2. Tee täydellinen ioniyhtälö, joka kuvaa kupari(II)hydroksidin ja kloorivetyhapon vuorovaikutusta.

Päätös. Aloitetaan tietysti molekyyliyhtälöstä. Kupari(II)hydroksidi on liukenematon emäs. Kaikki liukenemattomat emäkset reagoivat vahvojen happojen kanssa muodostaen suolaa ja vettä:

Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O.

Ja nyt selvitetään, mitkä aineet kirjoitetaan ionien muodossa ja mitkä - molekyylien muodossa. Yllä olevat luettelot auttavat meitä. Kupari(II)hydroksidi on liukenematon emäs (katso liukoisuustaulukko), heikko elektrolyytti. Liukenemattomat emäkset kirjoitettu molekyylimuodossa. HCl on vahva happo, liuoksessa se dissosioituu lähes kokonaan ioneiksi. CuCl2 on liukoinen suola. Kirjoitamme ionisessa muodossa. Vesi - vain molekyylien muodossa! Saamme täyden ionisen yhtälön:

Cu (OH) 2 + 2H + + 2Cl - \u003d Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2O.

Esimerkki 3. Kirjoita täydellinen ioniyhtälö hiilidioksidin reaktiolle NaOH:n vesiliuoksen kanssa.

Päätös. Hiilidioksidi on tyypillinen hapan oksidi, NaOH on alkali. Kun happamat oksidit vuorovaikuttavat alkalien vesiliuosten kanssa, muodostuu suolaa ja vettä. Muodostamme molekyylireaktioyhtälön (älä muuten unohda kertoimia):

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2CO 3 + H 2 O.

CO 2 - oksidi, kaasumainen yhdiste; säilyttää molekyylimuodon. NaOH - vahva emäs (alkali); kirjoitettu ionien muodossa. Na2C03 - liukoinen suola; kirjoittaa ionien muodossa. Vesi on heikko elektrolyytti, ei käytännössä hajoa; jätä se molekyylimuotoon. Saamme seuraavat:

CO 2 + 2Na + + 2OH - \u003d Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Esimerkki 4. Vesiliuoksessa oleva natriumsulfidi reagoi sinkkikloridin kanssa muodostaen sakan. Kirjoita tämän reaktion täydellinen ioniyhtälö.

Päätös. Natriumsulfidi ja sinkkikloridi ovat suoloja. Kun nämä suolat ovat vuorovaikutuksessa, sinkkisulfidi saostuu:

Na 2S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Kirjoitan heti koko ioniyhtälön muistiin, ja sinä analysoit sen itse:

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl- = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl-.

Tässä muutamia tehtäviä sinulle itsenäinen työ ja pieni testi.

Harjoitus 4. Kirjoita seuraavien reaktioiden molekyyli- ja täysioniyhtälöt:

NaOH + HNO3 =
H2S04 + MgO =
Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
CoBr2 + Ca(OH)2 =

Harjoitus 5. Kirjoita täydelliset ioniyhtälöt, jotka kuvaavat seuraavien vuorovaikutusta: a) typpioksidi (V) bariumhydroksidin vesiliuoksen kanssa, b) cesiumhydroksidin liuos jodihapon kanssa, c) kuparisulfaatin ja kaliumsulfidin vesiliuokset, d) kalsiumhydroksidi ja rautanitraatin (III) vesiliuos.

11. Elektrolyyttinen dissosiaatio. Ionireaktioyhtälöt

11.5. Ionireaktioyhtälöt

Koska elektrolyytit hajoavat ioneiksi vesiliuoksissa, voidaan väittää, että reaktiot vesipitoisissa elektrolyyttiliuoksissa ovat ionien välisiä reaktioita. Tällaiset reaktiot voivat edetä sekä atomien hapetustilan muutoksella:

Fe 0 + 2 H + 1 Cl \u003d Fe + 2 Cl 2 + H 0 2

ja ilman muutoksia:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Yleensä ionien välisiä reaktioita liuoksissa kutsutaan ionisiksi, ja jos ne ovat vaihtoreaktioita, niin ioninvaihtoreaktioita. Ioninvaihtoreaktiot etenevät vain, kun muodostuu aineita, jotka poistuvat reaktiopallosta: a) heikon elektrolyytin (esim. vesi, etikkahappo) muodossa; b) kaasu (CO 2, SO 2); c) niukkaliukoinen aine (sakka). Heikosti liukenevien aineiden kaavat määritetään liukoisuustaulukon mukaan (AgCl, BaSO 4, H 2 SiO 3, Mg (OH) 2, Cu (OH) 2 jne.). Kaasujen ja heikkojen elektrolyyttien kaavat on muistettava. Huomaa, että heikot elektrolyytit voivat olla erittäin liukoisia veteen: esimerkiksi CH 3 COOH, H 3 PO 4, HNO 2.

Ioninvaihtoreaktioiden olemus heijastaa ionireaktioyhtälöt, jotka saadaan molekyyliyhtälöistä seuraavien sääntöjen mukaisesti:

1) ioneina heikkojen elektrolyyttien, liukenemattomien ja heikosti liukenevien aineiden, kaasujen, oksidien, heikkojen happojen hydroanionien kaavat (HS - , HSO 3 - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2 - ) ei ole kirjoitettu; poikkeus on HSO-ioni 4 - laimeassa liuoksessa); heikkojen emästen hydroksokaatiot (MgOH+, CuOH+); kompleksi-ionit (3−, 2−, 2−);

2) ionien muodossa esitetään vahvojen happojen, alkalien, vesiliukoisten suolojen kaavat. Kaava Ca(OH) 2 esitetään ioneina, jos käytetään kalkkivettä, mutta ei ioneina, jos kalkkimaito sisältää liukenemattomia Ca(OH) 2 -hiukkasia.

On olemassa täysi-ioninen ja lyhennetty (lyhyt) ionireaktioyhtälö. Vähennetystä ionisesta yhtälöstä puuttuvat ionit, jotka ovat edustettuina täyden ioniyhtälön molemmilla puolilla. Esimerkkejä molekyyli-, täysi-ionisten ja pelkistetyn ionisten yhtälöiden kirjoittamisesta:

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 - molekyylinen,

Na + + HCO 3 - + H + + Cl - \u003d Na + + Cl - + H 2 O + CO 2 - täysi-ioninen,

HCO 3 − + H + = H 2 O + CO 2 - lyhennettynä ioninen;

BaCl 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KCl - molekyyli,

Ba 2 + + 2 Cl - + 2 K + + SO 4 2 - = BaSO 4 ↓ + 2 K + + 2 Cl - - täysioni,

Ba 2 + + SO 4 2 - = BaSO 4 ↓ - lyhennettynä ioninen.

Joskus täysi-ioni- ja pelkistetty ioniyhtälöt ovat samat:

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O

Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2 - = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O,

ja joidenkin reaktioiden kohdalla ioniyhtälöä ei voida kirjoittaa ollenkaan:

3Mg(OH)2 + 3H3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 6H2O

Esimerkki 11.5. Ilmoita ionipari, joka voi olla läsnä täydessä ioni-molekyyliyhtälössä, jos se vastaa pelkistettyä ioni-molekyyliyhtälöä

Ca 2 + + SO 4 2 - \u003d CaSO 4.

1) S032- ja H+; 3) C032- ja K+, 2) HCO3- ja K+; 4) Cl- ja Pb2+.

Päätös. Oikea vastaus on 2):

Ca 2 + + 2 HCO 3 - + 2 K + + SO 4 2 - = CaSO 4 ↓ + 2 HCO 3 - + 2 K + (Ca(HCO 3) 2 suolaliukoinen) tai Ca 2+ + SO 4 2 - = CaSO4.

Muissa tapauksissa meillä on:

1) CaSO 3 + 2H + + SO 4 2 - = CaSO 4 ↓ + H 2O + SO 2;

3) CaCO 3 + 2K + + SO 4 2 - (reaktio ei etene);

4) Ca 2+ + 2Cl - + PbSO 4 (reaktio ei etene).

Vastaus: 2).

Vesiliuoksessa keskenään reagoivat aineet (ionit) (eli niiden väliseen vuorovaikutukseen liittyy sakan, kaasun tai heikon elektrolyytin muodostuminen) eivät voi esiintyä vesiliuoksessa merkittäviä määriä rinnakkain

Taulukko 11.2

Esimerkkejä ioniparista, joita ei ole yhdessä merkittäviä määriä vesiliuoksessa

Esimerkki 11.6. Ilmoita tässä sarjassa: HSO 3 - , Na + , Cl - , CH 3 COO - , Zn 2+ - ionien kaavat, joita ei voi esiintyä merkittäviä määriä: a) in hapan ympäristö; b) emäksisessä ympäristössä.

Päätös. a) Happamassa ympäristössä, ts. yhdessä H + -ionien kanssa HSO 3 - ja CH 3 COO - anionit eivät voi olla läsnä, koska ne reagoivat vetykationien kanssa muodostaen heikon elektrolyytin tai kaasun:

CH 3 COO − + H + ⇄ CH 3 COOH

HSO 3 - + H + ⇄ H 2 O + SO 2

b) HSO 3 - ja Zn 2+ -ioneja ei voi esiintyä alkalisessa ympäristössä, koska ne reagoivat hydroksidi-ionien kanssa muodostaen joko heikon elektrolyytin tai sakan:

HSO 3 - + OH - ⇄ H 2 O + SO 3 2 -

Zn 2+ + 2OH– = Zn(OH) 2 ↓.

Vastaus: a) HSO 3 - ja CH 3 COO -; b) HSO 3 − ja Zn 2+.

Heikkojen happojen happamien suolojen jäämiä ei voi esiintyä merkittäviä määriä happamissa tai emäksisessä ympäristössä, koska molemmissa tapauksissa muodostuu heikko elektrolyytti.

Sama voidaan sanoa hydroksoryhmän sisältävien emäksisten suolojen tähteistä:

CuOH + + OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓