Ինչպես նկարել իոնների վրա: Իոնային ռեակցիայի հավասարումներ

Հրահանգ

Դիտարկենք քիչ լուծվող միացության առաջացման օրինակ:

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Կամ իոնային տարբերակը.

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

Իոնային հավասարումներ լուծելիս պետք է պահպանել հետևյալ կանոնները.

Երկու մասերից նույնական իոնները բացառված են.

Պետք է հիշել, որ գումարը էլեկտրական լիցքերհավասարման ձախ կողմում պետք է հավասար լինի հավասարման աջ կողմի էլեկտրական լիցքերի գումարին:

Գրել իոնային հավասարումներՀետևյալ նյութերի ջրային լուծույթների փոխազդեցությունները. ա) HCl և NaOH. բ) AgNO3 և NaCl; գ) K2CO3 և H2SO4; դ) CH3COOH և NaOH:

Որոշում. Գրե՛ք այս նյութերի մոլեկուլային ձևով փոխազդեցության հավասարումները.

ա) HCl + NaOH = NaCl + H2O

բ) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

գ) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O

դ) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

Նկատի ունեցեք, որ այս նյութերի փոխազդեցությունը հնարավոր է, քանի որ արդյունքում իոնները կապված են կամ թույլ (H2O) կամ քիչ լուծվող նյութերի (AgCl) կամ գազի (CO2) ձևավորման հետ:

Հավասարման ձախ և աջ մասերից բացառելով նույն իոնները (ա տարբերակի դեպքում)՝ իոններ և բ) նատրիումի իոններ և -իոններ, գ) դեպքում՝ կալիումի իոններ և սուլֆատ իոններ), դ) - նատրիումի իոններ, ստացեք այս իոնային հավասարումների լուծումը.

ա) H+ + OH- = H2O

բ) Ag+ + Cl- = AgCl

գ) CO32- + 2H+ = CO2 + H2O

դ) CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O

Բավական հաճախ անկախ և վերահսկողական աշխատանքկան առաջադրանքներ, որոնք ներառում են ռեակցիայի հավասարումների լուծում: Այնուամենայնիվ, առանց որոշակի գիտելիքների, հմտությունների և կարողությունների, նույնիսկ ամենապարզ քիմիական նյութը հավասարումներմի գրիր.

Հրահանգ

Առաջին հերթին անհրաժեշտ է ուսումնասիրել հիմնական օրգանական և անօրգանական միացությունները։ Ծայրահեղ դեպքերում կարող եք ձեր առջև ունենալ համապատասխան խաբեության թերթիկ, որը կարող է օգնել հանձնարարության ժամանակ: Մարզվելուց հետո դրանք դեռ կպահվեն հիշողության մեջ անհրաժեշտ գիտելիքներև հմտություններ։

Հիմքը նյութի ծածկույթն է, ինչպես նաև յուրաքանչյուր միացության ստացման մեթոդները։ Դրանք սովորաբար ներկայացված են ձևով ընդհանուր սխեմաներ, օրինակ՝ 1. + հիմք = աղ + ջուր
2. թթու օքսիդ + հիմք = աղ + ջուր
3. հիմնական օքսիդ + թթու = աղ + ջուր
4. մետաղ + (դիլ) թթու \u003d աղ + ջրածին
5. լուծվող աղ + լուծվող աղ = չլուծվող աղ + լուծվող աղ
6. լուծվող աղ + = չլուծվող հիմք + լուծվող աղ
Ձեր աչքի առաջ ունենալով աղի լուծելիության աղյուսակ և, ինչպես նաև խաբեբա թերթիկներ, կարող եք դրանք օգտագործել լուծելու համար հավասարումներռեակցիաներ. Կարևոր է միայն ունենալ ամբողջական ցանկընման սխեմաներ, ինչպես նաև տեղեկություններ օրգանական և անօրգանական միացությունների տարբեր դասերի բանաձևերի և անվանումների մասին։

Հավասարման ինքնին հաջողվելուց հետո անհրաժեշտ է ստուգել քիմիական բանաձևերը գրելու ճիշտությունը: Թթուները, աղերը և հիմքերը հեշտությամբ ստուգվում են լուծելիության աղյուսակի համեմատ, որը ցույց է տալիս թթվային մնացորդների և մետաղական իոնների լիցքերը: Կարևոր է հիշել, որ ցանկացած մեկը պետք է ընդհանուր առմամբ էլեկտրականորեն չեզոք լինի, այսինքն՝ դրական լիցքերի քանակը պետք է համապատասխանի բացասական լիցքերի թվին: Անպայման հաշվի առեք այն ցուցանիշները, որոնք բազմապատկվում են համապատասխան վճարներով։

Եթե ​​այս փուլն անցնի, և վստահություն կա ճիշտ ուղղագրության մեջ հավասարումներքիմիական ռեակցիաներ, ապա այժմ կարող եք ապահով կերպով դասավորել գործակիցները։ քիմիական հավասարումնշում է ռեակցիաներմիջոցով քիմիական նշաններ, ցուցանիշներ և գործակիցներ։ Առաջադրանքի այս փուլում հրամայական է հետևել կանոններին. Գործակիցը դրվում է քիմիական բանաձևի դիմաց և վերաբերում է նյութը կազմող բոլոր տարրերին:
Ցուցանիշը տեղադրվում է հետո քիմիական տարրմի փոքր ներքև և վերաբերում է միայն ձախ կողմում գտնվող քիմիական տարրին:
Եթե ​​մի խումբ (օրինակ՝ թթվային մնացորդ կամ հիդրօքսիլ խումբ) գտնվում է փակագծերում, ապա պետք է սովորել, որ երկու հարակից ցուցանիշները (փակագծից առաջ և հետո) բազմապատկվում են։
Քիմիական տարրի ատոմները հաշվելիս գործակիցը բազմապատկվում է (չի գումարվում) ինդեքսով։

Այնուհետև յուրաքանչյուր քիմիական տարրի քանակությունը հաշվարկվում է այնպես, որ սկզբնական նյութերը կազմող տարրերի ընդհանուր թիվը համընկնի արտադրանքի կողմից ձևավորված միացությունները կազմող ատոմների քանակի հետ։ ռեակցիաներ. Վերլուծելով և կիրառելով վերը նշված կանոնները՝ կարելի է սովորել լուծել հավասարումներռեակցիաներ, որոնք հանդիսանում են նյութերի շղթաների մի մասը:

>> Քիմիա. Իոնային հավասարումներ

Իոնային հավասարումներ

Ինչպես արդեն գիտեք քիմիայի նախորդ դասերից, մեծ մասը քիմիական ռեակցիաներառաջանում է լուծույթներում. Եվ քանի որ բոլոր էլեկտրոլիտային լուծույթները ներառում են իոններ, կարելի է ասել, որ էլեկտրոլիտային լուծույթներում ռեակցիաները վերածվում են իոնների միջև ռեակցիաների:

Այս ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում իոնների միջև, կոչվում են իոնային ռեակցիաներ: Եվ իոնային հավասարումները հենց այս ռեակցիաների հավասարումներ են:

Որպես կանոն, իոնային ռեակցիայի հավասարումները ստացվում են մոլեկուլային հավասարումներից, բայց դա տեղի է ունենում հետևյալ կանոնների համաձայն.

Նախ՝ թույլ էլեկտրոլիտների, ինչպես նաև չլուծվող և վատ լուծվող նյութերի, գազերի, օքսիդների և այլնի բանաձևերը։ իոնների տեսքով չի գրանցվում, այս կանոնից բացառություն է կազմում HSO-4 իոնը, այնուհետև նոսրացված ձևով:

Երկրորդ՝ իոնների տեսքով, որպես կանոն, ներկայացված են ուժեղ թթուների, ալկալիների, ինչպես նաև ջրում լուծվող աղերի բանաձևեր։ Հարկ է նաև նշել, որ այնպիսի բանաձև, ինչպիսին Ca (OH) 2-ն է, ներկայացված է իոնների տեսքով, այն դեպքում, երբ օգտագործվում է կրաքարի ջուր: Եթե ​​օգտագործվում է կրաքարի կաթ, որը պարունակում է Ca (OH) 2-ի չլուծվող մասնիկներ, ապա իոնների տեսքով բանաձեւը նույնպես չի գրանցվում։

Իոնային հավասարումներ կազմելիս, որպես կանոն, օգտագործում են լրիվ իոնային և կրճատ, այսինքն՝ կարճ իոնային ռեակցիայի հավասարումներ։ Եթե ​​դիտարկենք իոնային հավասարումը, որն ունի կրճատված ձև, ապա դրանում իոններ չենք դիտում, այսինքն՝ դրանք բացակայում են ամբողջական իոնային հավասարման երկու մասերից։

Դիտարկենք օրինակներ, թե ինչպես են գրվում մոլեկուլային, լրիվ և կրճատված իոնային հավասարումները.

Ուստի պետք է հիշել, որ չքայքայվող, ինչպես նաև չլուծվող և գազային նյութերի բանաձևերը իոնային հավասարումներ կազմելիս սովորաբար գրվում են մոլեկուլային տեսքով։

Նաև պետք է հիշել, որ այն դեպքում, երբ նյութը նստում է, ապա նման բանաձևի կողքին պատկերված է ներքև (↓) մատնանշող սլաքը: Դե, այն դեպքում, երբ ռեակցիայի ընթացքում գազային նյութ է արձակվում, ապա բանաձևի կողքին պետք է լինի այնպիսի պատկերակ, ինչպիսին է դեպի վեր սլաքը ():

Եկեք ավելի սերտ նայենք օրինակին: Եթե ​​ունենանք նատրիումի սուլֆատի Na2SO4 լուծույթ, և դրան ավելացնենք բարիումի քլորիդի BaCl2 լուծույթ (նկ. 132), ապա կտեսնենք, որ առաջացել ենք. սպիտակ նստվածքբարիումի սուլֆատ BaSO4.

Ուշադիր նայեք նկարին, որը ցույց է տալիս նատրիումի սուլֆատի և բարիումի քլորիդի փոխազդեցությունը.

Այժմ գրենք ռեակցիայի մոլեկուլային հավասարումը.

Դե, հիմա եկեք վերաշարադրենք այս հավասարումը, որտեղ ուժեղ էլեկտրոլիտները կներկայացվեն որպես իոններ, իսկ ռեակցիաները, որոնք դուրս են գալիս ոլորտից, կներկայացվեն որպես մոլեկուլներ.

Մեր առջև դրված է ռեակցիայի ամբողջական իոնային հավասարումը։

Այժմ փորձենք հավասարման մեկ և մյուս մասից հեռացնել նույնական իոնները, այսինքն՝ այն իոնները, որոնք չեն մասնակցում 2Na + և 2Cl ռեակցիային, ապա կստանանք իոնային ռեակցիայի կրճատված հավասարում, որը կունենա հետևյալ տեսքը.

Այս հավասարումից մենք տեսնում ենք, որ այս ռեակցիայի ողջ էությունը վերածվում է բարիումի իոնների Ba2+ և սուլֆատ իոնների փոխազդեցությանը։

և որ արդյունքում ձևավորվում է BaSO4 նստվածք, նույնիսկ անկախ նրանից, թե այդ իոնները որ էլեկտրոլիտներում են եղել մինչ ռեակցիան։

Ինչպես լուծել իոնային հավասարումներ

Եվ վերջապես, եկեք ամփոփենք մեր դասը և որոշենք, թե ինչպես լուծել իոնային հավասարումները: Մենք արդեն գիտենք, որ բոլոր ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում իոնների միջև էլեկտրոլիտային լուծույթներում, իոնային ռեակցիաներ են: Այս ռեակցիաները սովորաբար լուծվում կամ նկարագրվում են իոնային հավասարումների միջոցով:

Նաև պետք է հիշել, որ բոլոր այն միացությունները, որոնք ցնդող են, հազիվ լուծվող կամ թեթևակի տարանջատված, լուծում են գտնում մոլեկուլային տեսքով: Նաև չպետք է մոռանալ, որ այն դեպքում, երբ էլեկտրոլիտային լուծույթների փոխազդեցության ընթացքում վերը նշված միացություններից ոչ մեկը չի ձևավորվում, դա նշանակում է, որ ռեակցիաները գործնականում չեն առաջանում:

Իոնային հավասարումների լուծման կանոններ

Հստակ օրինակի համար եկեք վերցնենք քիչ լուծվող միացության այնպիսի ձևավորում, ինչպիսին է.

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Իոնային ձևով այս արտահայտությունը նման կլինի.

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

Քանի որ մենք դիտարկում ենք, որ միայն բարիումի իոնները և սուլֆատի իոնները մտան ռեակցիայի մեջ, մինչդեռ մնացած իոնները չեն արձագանքել և նրանց վիճակը մնացել է նույնը։ Այստեղից հետևում է, որ մենք կարող ենք պարզեցնել այս հավասարումը և գրել այն կրճատ ձևով.

Ba2+ + SO42- = BaSO4

Հիմա եկեք հիշենք, թե ինչ պետք է անենք իոնային հավասարումներ լուծելիս.

Նախ, նույնական իոնները պետք է բացառվեն հավասարման երկու կողմերից.

Երկրորդ, չպետք է մոռանալ, որ հավասարման էլեկտրական լիցքերի գումարը պետք է նույնը լինի թե՛ նրա աջ կողմում, թե՛ ձախ կողմում։

1. Գրի՛ր արձագանքած նյութերի բանաձևերը, դրի՛ր «հավասար» նշան և գրի՛ր առաջացած նյութերի բանաձևերը։ Սահմանեք գործակիցները:

2. Օգտագործելով լուծելիության աղյուսակը, իոնային ձևով գրեք «P» տառով (ջրում բարձր լուծվող) նյութերի (աղեր, թթուներ, հիմքեր) նշված նյութերի (աղեր, թթուներ, հիմքեր) բանաձևերը, բացառություն է կազմում կալցիումի հիդրօքսիդը, որը թեև. նշվում է «M» տառով, այնուամենայնիվ, ջրային լուծույթում այն ​​լավ տարանջատվում է իոնների:

3. Պետք է հիշել, որ լուծելիության աղյուսակում «H» տառով նշված մետաղները, մետաղների և ոչ մետաղների օքսիդները, ջուրը, գազային նյութերը, ջրում չլուծվող միացությունները չեն քայքայվում իոնների։ Այս նյութերի բանաձևերը գրված են մոլեկուլային ձևով։ Ստացեք ամբողջական իոնային հավասարումը:

4. Հավասարման մեջ հավասարության նշանից առաջ և հետո կրճատե՛ք նույնական իոնները: Ստացեք կրճատված իոնային հավասարումը:

5. Հիշի՛ր.

R - լուծված;

M - վատ լուծվող նյութ;

TP - լուծելիության աղյուսակ:

Իոնափոխանակման ռեակցիաների կազմման ալգորիթմ (RIO)

մոլեկուլային, լրիվ և կարճ իոնային ձևով

Իոնափոխանակման ռեակցիաների կազմման օրինակներ

1. Եթե ռեակցիայի արդյունքում արձակվում է ցածր դիսոցվող (մդ) նյութ՝ ջուր։

Այս դեպքում լրիվ իոնային հավասարումը նույնն է, ինչ կրճատված իոնային հավասարումը։

2. Եթե ռեակցիայի արդյունքում ջրի մեջ չլուծվող նյութ է արտազատվում.

Այս դեպքում լրիվ իոնային ռեակցիայի հավասարումը համընկնում է կրճատվածի հետ։ Այս ռեակցիան ընթանում է մինչև վերջ, ինչի մասին են վկայում միանգամից երկու փաստ՝ ջրում չլուծվող նյութի առաջացումը և ջրի արտանետումը։

3. Եթե ռեակցիայի արդյունքում արտազատվում է գազային նյութ.

ԼՐԱՑՐԵՔ «ԻՈՆՆԵՐԻ ՓՈԽԱՆԱԿՄԱՆ ՌԵԱԿՑԻԱՆԵՐԸ» ԹԵՄԱՅԻ ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐԸ.

Առաջադրանք թիվ 1.
Որոշեք, թե արդյոք կարող է իրականացվել հետևյալ նյութերի լուծույթների փոխազդեցությունը, գրե՛ք ռեակցիաները մոլեկուլային, լրիվ, կարճ իոնային տեսքով.
կալիումի հիդրօքսիդ և ամոնիումի քլորիդ:

Որոշում

Կազմում քիմիական բանաձևերնյութերն իրենց անուններով, օգտագործելով վալենտականներ և գրել RIO մոլեկուլային տեսքով (մենք ստուգում ենք նյութերի լուծելիությունը ըստ TR).

KOH + NH4 Cl = KCl + NH4 OH

քանի որ NH4 OH-ը անկայուն նյութ է և քայքայվում է ջրի և գազի NH3-ի, RIO-ի հավասարումը կստանա վերջնական ձևը.

KOH (p) + NH4 Cl (p) = KCl (p) + NH3 + H2 O

Մենք կազմում ենք RIO-ի ամբողջական իոնային հավասարումը օգտագործելով TR (մի մոռացեք վերևի աջ անկյունում գրել իոնի լիցքը).

K+ + OH- + NH4 + + Cl- = K+ + Cl- + NH3 + H2 O

Մենք կազմում ենք RIO-ի կարճ իոնային հավասարում, ջնջելով նույն իոնները ռեակցիայից առաջ և հետո.

Օ՜ - + NH 4 + =NH 3 + H2O

Մենք եզրակացնում ենք.
Հետևյալ նյութերի լուծույթների միջև փոխազդեցությունը կարող է իրականացվել, քանի որ այս RIO-ի արտադրանքներն են գազը (NH3) և ցածր տարանջատող նյութը ջուրը (H2O):

Առաջադրանք թիվ 2

Տրված սխեման.

2Հ + + CO 3 2- = Հ2 O+CO2

Ընտրեք նյութեր, որոնց փոխազդեցությունը ջրային լուծույթներում արտահայտվում է հետևյալ կրճատված հավասարումներով. Գրի՛ր համապատասխան մոլեկուլային և լրիվ իոնային հավասարումները:

TR-ի միջոցով ընտրում ենք ռեակտիվներ՝ 2H իոններ պարունակող ջրում լուծվող նյութեր + և CO3 2- .

Օրինակ, թթու - Հ 3 PO4 (p) և աղ -K2 CO3 (p).

Մենք կազմում ենք RIO մոլեկուլային հավասարումը.

2Հ 3 PO4 (ժ) +3 Կ2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3H2 CO3 (p)

Քանի որ ածխաթթուն անկայուն նյութ է, այն քայքայվում է ածխաթթու CO-ի 2 եւ ջուր Հ2 O, հավասարումը կունենա վերջնական ձև.

2Հ 3 PO4 (ժ) +3 Կ2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3CO2 + 3H2 Օ

Մենք կազմում ենք RIO-ի ամբողջական իոնային հավասարումը.

6Հ + +2PO4 3- + 6K+ + 3CO3 2- -> 6K+ + 2 PO4 3- + 3CO2 + 3H2 Օ

Մենք կազմում ենք RIO-ի կարճ իոնային հավասարում.

6Հ + +3CO3 2- = 3 CO2 + 3H2 Օ

2Հ + + CO3 2- = CO2 + Հ2 Օ

Մենք եզրակացնում ենք.

Ի վերջո, մենք ստացանք ցանկալի կրճատված իոնային հավասարումը, հետևաբար, առաջադրանքը կատարվեց ճիշտ:

Առաջադրանք թիվ 3

Գրեք փոխանակման ռեակցիան նատրիումի օքսիդի և ֆոսֆորաթթվի միջև մոլեկուլային, ամբողջական և կարճ իոնային ձևով:

1. Կազմում ենք մոլեկուլային հավասարում, բանաձևեր կազմելիս հաշվի ենք առնում վալենտականությունները (տե՛ս TR)

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

որտեղ ne-ը ոչ էլեկտրոլիտ է, չի տարանջատվում իոնների,
md - ցածր տարանջատվող նյութ, մենք չենք քայքայվում իոնների, ջուրը ռեակցիայի անշրջելիության նշան է.

2. Կազմում ենք ամբողջական իոնային հավասարում.

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

3. Մենք չեղարկում ենք նույն իոնները և ստանում կարճ իոնային հավասարում.

3 Նա 2 O+6H+ -> 6 Na+ + 3H2 Օ
Գործակիցները կրճատում ենք երեքով և ստանում.
Նա2 O+2H+ -> 2 Na+ + Հ2 Օ

Այս ռեակցիան անշրջելի է, այսինքն. գնում է մինչև վերջ, քանի որ արտադրանքի մեջ ձևավորվում է ցածր տարանջատող նյութ:

ԱՆԿԱԽ ԱՇԽԱՏԱՆՔԻ ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐ

Առաջադրանք թիվ 1

Նատրիումի կարբոնատի և ծծմբաթթվի արձագանքը

Գրե՛ք նատրիումի կարբոնատի իոնափոխանակության հավասարումը ծծմբաթթվի հետ մոլեկուլային, լրիվ և կարճ իոնային ձևերով։

Առաջադրանք թիվ 2

ZnF 2 + Ca(OH)2 ->
Կ2 Ս+Հ3 PO4 ->

Առաջադրանք թիվ 3

Ստուգեք հետևյալ փորձը

Բարիումի սուլֆատի տեղումներ

Գրե՛ք բարիումի քլորիդի իոնափոխանակության հավասարումը մագնեզիումի սուլֆատի հետ մոլեկուլային, լրիվ և կարճ իոնային ձևով։

Առաջադրանք թիվ 4

Լրացրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային, լրիվ և կարճ իոնային ձևերով.

Hg (NO 3 ) 2 + Նա2 S ->
Կ2 ԱՅՍՊԵՍ3 + HCl ->

Առաջադրանքը կատարելիս օգտագործեք ջրի մեջ նյութերի լուծելիության աղյուսակը: Հիշեք բացառությունների մասին:

Բավականին հաճախ դպրոցականներն ու ուսանողները ստիպված են կազմում այսպես կոչված. իոնային ռեակցիայի հավասարումներ. Մասնավորապես այս թեմային է նվիրված Քիմիայի պետական ​​միասնական քննության ժամանակ առաջադրված թիվ 31 խնդիրը։ Այս հոդվածում մենք մանրամասն կքննարկենք կարճ և ամբողջական իոնային հավասարումներ գրելու ալգորիթմը, կվերլուծենք բազմաթիվ օրինակներ տարբեր մակարդակներումդժվարություններ.

Ինչու են անհրաժեշտ իոնային հավասարումներ

Հիշեցնեմ, որ երբ շատ նյութեր լուծվում են ջրում (և ոչ միայն ջրում) տեղի է ունենում տարանջատման գործընթաց՝ նյութերը բաժանվում են իոնների։ Օրինակ, HCl մոլեկուլները ջրային միջավայրտարանջատվում են ջրածնի կատիոնների (H +, ավելի ճիշտ՝ H 3 O +) և քլորի անիոնների (Cl -): Նատրիումի բրոմիդը (NaBr) ջրային լուծույթում գտնվում է ոչ թե մոլեկուլների, այլ հիդրատացված Na + և Br - իոնների տեսքով (ի դեպ, իոնները կան նաև պինդ նատրիումի բրոմիդում)։

«Սովորական» (մոլեկուլային) հավասարումները գրելիս հաշվի չենք առնում, որ ռեակցիայի մեջ մտնում են ոչ թե մոլեկուլներ, այլ իոններ։ Օրինակ, ահա ռեակցիայի հավասարումը աղաթթուև նատրիումի հիդրօքսիդ.

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

Իհարկե, այս դիագրամը այնքան էլ ճիշտ չի նկարագրում գործընթացը: Ինչպես արդեն ասացինք, ջրային լուծույթում գործնականում չկան HCl մոլեկուլներ, բայց կան H + և Cl - իոններ: Նույնը վերաբերում է NaOH-ին: Ավելի լավ կլիներ գրել հետևյալը.

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

Ահա թե ինչ է դա ամբողջական իոնային հավասարում. «Վիրտուալ» մոլեկուլների փոխարեն մենք տեսնում ենք մասնիկներ, որոնք իրականում առկա են լուծույթում (կատիոններ և անիոններ): Մենք չենք անդրադառնա այն հարցին, թե ինչու ենք գրել H 2 O մոլեկուլային տեսքով: Սա կբացատրվի մի փոքր ուշ: Ինչպես տեսնում եք, ոչ մի բարդ բան չկա՝ մենք մոլեկուլները փոխարինել ենք իոններով, որոնք առաջանում են դրանց տարանջատման ժամանակ։

Այնուամենայնիվ, նույնիսկ ամբողջական իոնային հավասարումը կատարյալ չէ: Իսկապես, ուշադիր նայեք. (2) հավասարման ինչպես ձախ, այնպես էլ աջ մասերում կան միանման մասնիկներ՝ Na + կատիոններ և Cl - անիոններ։ Այս իոնները չեն փոխվում ռեակցիայի ընթացքում։ Այդ դեպքում ինչո՞ւ են դրանք ընդհանրապես անհրաժեշտ: Եկեք դրանք հանենք և ստանանք Կարճ իոնային հավասարում.

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

Ինչպես տեսնում եք, ամեն ինչ հանգում է H + և OH - իոնների փոխազդեցությանը ջրի ձևավորման հետ (չեզոքացման ռեակցիա):

Բոլոր ամբողջական և կարճ իոնային հավասարումները գրված են: Եթե ​​քիմիայի քննությանը լուծեինք 31 խնդիրը, ապա կստանայինք դրա առավելագույն գնահատականը՝ 2 միավոր։

Այսպիսով, ևս մեկ անգամ տերմինաբանության մասին.

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - մոլեկուլային հավասարում («սովորական» հավասարում, սխեմատիկորեն արտացոլելով ռեակցիայի էությունը);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - ամբողջական իոնային հավասարում (լուծույթի իրական մասնիկները տեսանելի են);
• H + + OH - = H 2 O - կարճ իոնային հավասարում (մենք հանեցինք բոլոր «աղբը»՝ գործընթացին չմասնակցող մասնիկները):

Իոնային հավասարումներ գրելու ալգորիթմ

1. Մենք կազմում ենք ռեակցիայի մոլեկուլային հավասարումը.
2. Բոլոր մասնիկները, որոնք նկատելի աստիճանով տարանջատվում են լուծույթում, գրվում են որպես իոններ. նյութեր, որոնք հակված չեն տարանջատման, մենք թողնում ենք «մոլեկուլների տեսքով»։
3. Մենք հավասարման երկու մասերից հեռացնում ենք այսպես կոչված. դիտորդ իոններ, այսինքն՝ մասնիկներ, որոնք չեն մասնակցում գործընթացին։
4. Մենք ստուգում ենք գործակիցները և ստանում վերջնական պատասխանը՝ կարճ իոնային հավասարում։

Օրինակ 1. Գրի՛ր ամբողջական և կարճ իոնային հավասարում, որը նկարագրում է բարիումի քլորիդի և նատրիումի սուլֆատի ջրային լուծույթների փոխազդեցությունը:

Որոշում. Մենք գործելու ենք առաջարկվող ալգորիթմի համաձայն։ Եկեք նախ սահմանենք մոլեկուլային հավասարումը: Բարիումի քլորիդը և նատրիումի սուլֆատը երկու աղ են։ Դիտարկենք ուղեցույցի «Անօրգանական միացությունների հատկությունները» բաժինը։ Մենք տեսնում ենք, որ աղերը կարող են փոխազդել միմյանց հետ, եթե ռեակցիայի ընթացքում նստվածք առաջանա։ Եկեք ստուգենք.

Վարժություն 2. Լրացրե՛ք հետևյալ ռեակցիաների հավասարումները.

1. KOH + H 2 SO 4 \u003d
2. H 3 PO 4 + Na 2 O \u003d
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg (NO 3) 2 \u003d
6. Zn + FeCl 2 =

Վարժություն 3. Գրե՛ք ռեակցիաների մոլեկուլային հավասարումները (ջրային լուծույթում)՝ ա) նատրիումի կարբոնատի և. ազոտական ​​թթուբ) նիկելի (II) քլորիդ և նատրիումի հիդրօքսիդ, գ) ֆոսֆորաթթու և կալցիումի հիդրօքսիդ, դ) արծաթի նիտրատ և կալիումի քլորիդ, ե) ֆոսֆորի (V) օքսիդ և կալիումի հիդրօքսիդ.

Ես անկեղծորեն հուսով եմ, որ այս երեք առաջադրանքները կատարելու համար դուք խնդիրներ չունեք: Եթե ​​դա այդպես չէ, դուք պետք է վերադառնաք թեմային»: Քիմիական հատկություններանօրգանական միացությունների հիմնական դասերը»:

Ինչպես մոլեկուլային հավասարումը վերածել ամբողջական իոնային հավասարման

Սկսվում է ամենահետաքրքիրը. Պետք է հասկանանք, թե որ նյութերը պետք է գրվեն որպես իոններ, որոնք պետք է թողնել «մոլեկուլային տեսքով»։ Պետք է հիշել հետեւյալը.

Իոնների տեսքով գրեք.

• լուծվող աղեր (ընդգծում եմ, որ միայն աղերն են շատ լուծելի ջրի մեջ);
• ալկալիներ (հիշեցնեմ, որ ջրի լուծվող հիմքերը կոչվում են ալկալիներ, բայց ոչ NH 4 OH);
• ուժեղ թթուներ (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...):

Ինչպես տեսնում եք, այս ցանկը հեշտ է հիշել. այն ներառում է ուժեղ թթուներ և հիմքեր և բոլոր լուծվող աղերը: Ի դեպ, հատկապես զգոն երիտասարդ քիմիկոսներին, ովքեր կարող են զայրանալ այն փաստից, որ ուժեղ էլեկտրոլիտներ (անլուծվող աղեր) ներառված չեն այս ցանկում, կարող եմ ձեզ ասել հետևյալը. չլուծվող աղերը այս ցուցակում չներառելը ամենևին չի մերժում. փաստ, որ դրանք ուժեղ էլեկտրոլիտներ են:

Բոլոր մյուս նյութերը պետք է ներկա լինեն իոնային հավասարումների մեջ մոլեկուլների տեսքով: Այն պահանջկոտ ընթերցողներին, ովքեր չեն բավարարվում «մյուս բոլոր նյութերը» անորոշ եզրույթով, և ովքեր, հետևելով հերոսի օրինակին. հայտնի ֆիլմ, պահանջում են «հայտարարել ամբողջական ցանկըԵս տալիս եմ հետևյալ տեղեկատվությունը.

Մոլեկուլների տեսքով գրեք.

• բոլոր չլուծվող աղերը;
• բոլոր թույլ հիմքերը (ներառյալ չլուծվող հիդրօքսիդները, NH 4 OH և նմանատիպ նյութերը);
• բոլոր թույլ թթուները (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, գրեթե բոլոր օրգանական թթուները ...);
• ընդհանուր առմամբ, բոլոր թույլ էլեկտրոլիտները (ներառյալ ջուրը!!!);
• օքսիդներ (բոլոր տեսակները);
• բոլոր գազային միացությունները (մասնավորապես՝ H 2 , CO 2 , SO 2 , H 2 S, CO );
• պարզ նյութեր (մետաղներ և ոչ մետաղներ);
• գրեթե բոլոր օրգանական միացություններ(բացառություն - օրգանական թթուների ջրում լուծվող աղեր):

Ֆու, ես կարծում եմ, որ ոչինչ չեմ մոռացել: Թեև, իմ կարծիքով, ավելի հեշտ է հիշել թիվ 1 ցուցակը։ Թիվ 2 ցուցակի սկզբունքորեն կարևորներից ես ևս մեկ անգամ կնշեմ ջուրը։

Օրինակ 2. Կազմե՛ք ամբողջական իոնային հավասարում, որը նկարագրում է պղնձի (II) հիդրօքսիդի և աղաթթվի փոխազդեցությունը:

Որոշում. Սկսենք, իհարկե, մոլեկուլային հավասարումից։ Պղնձի (II) հիդրօքսիդը չլուծվող հիմք է։ Բոլոր չլուծվող հիմքերը փոխազդում են ուժեղ թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր.

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O:

Իսկ հիմա պարզում ենք, թե որ նյութերը գրել իոնների, իսկ որոնք՝ մոլեկուլների տեսքով։ Վերը նշված ցուցակները մեզ կօգնեն: Պղնձի (II) հիդրօքսիդը չլուծվող հիմք է (տես լուծելիության աղյուսակ), թույլ էլեկտրոլիտ։ Անլուծելի հիմքերգրված է մոլեկուլային ձևով. HCl-ը ուժեղ թթու է, լուծույթում այն ​​գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում է իոնների։ CuCl 2-ը լուծվող աղ է: Մենք գրում ենք իոնային ձևով. Ջուր - միայն մոլեկուլների տեսքով: Մենք ստանում ենք ամբողջական իոնային հավասարումը.

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

Օրինակ 3. Գրե՛ք ածխաթթու գազի NaOH-ի ջրային լուծույթի հետ փոխազդեցության ամբողջական իոնային հավասարումը:

Որոշում. Ածխածնի երկօքսիդը բնորոշ թթվային օքսիդ է, NaOH-ը՝ ալկալի։ Երբ թթվային օքսիդները փոխազդում են ալկալիների ջրային լուծույթների հետ, առաջանում են աղ և ջուր։ Մենք կազմում ենք մոլեկուլային ռեակցիայի հավասարումը (մի մոռացեք, ի դեպ, գործակիցների մասին).

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

CO 2 - օքսիդ, գազային միացություն; պահպանել մոլեկուլային ձևը. NaOH - ուժեղ հիմք (ալկալի); գրված է իոնների տեսքով։ Na 2 CO 3 - լուծվող աղ; գրել իոնների տեսքով. Ջուրը թույլ էլեկտրոլիտ է, գործնականում չի տարանջատվում. թողնել այն մոլեկուլային տեսքով: Մենք ստանում ենք հետևյալը.

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

Օրինակ 4. Նատրիումի սուլֆիդը ջրային լուծույթում փոխազդում է ցինկի քլորիդի հետ՝ առաջացնելով նստվածք։ Գրե՛ք այս ռեակցիայի ամբողջական իոնային հավասարումը:

Որոշում. Նատրիումի սուլֆիդը և ցինկի քլորիդը աղեր են։ Երբ այս աղերը փոխազդում են, ցինկի սուլֆիդը նստում է.

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl:

Ես անմիջապես կգրեմ ամբողջական իոնային հավասարումը, և դուք ինքներդ կվերլուծեք.

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

Ահա ձեզ համար մի քանի առաջադրանքներ անկախ աշխատանքև մի փոքր փորձություն:

Վարժություն 4. Գրե՛ք հետևյալ ռեակցիաների մոլեկուլային և լրիվ իոնային հավասարումները.

1. NaOH + HNO3 =
2. H 2 SO 4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca (OH) 2 =

Վարժություն 5. Գրե՛ք ամբողջական իոնային հավասարումներ, որոնք նկարագրում են՝ ա) ազոտի օքսիդի (V) փոխազդեցությունը բարիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթի հետ, բ) ցեզիումի հիդրօքսիդի լուծույթը հիդրոիոդաթթվի հետ, գ) պղնձի սուլֆատի և կալիումի սուլֆիդի ջրային լուծույթները, դ) կալցիումի հիդրօքսիդը։ և երկաթի նիտրատի ջրային լուծույթ (III):

11. Էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա. Իոնային ռեակցիայի հավասարումներ

11.5. Իոնային ռեակցիայի հավասարումներ

Քանի որ էլեկտրոլիտները ջրային լուծույթներում քայքայվում են իոնների, կարելի է պնդել, որ ջրային էլեկտրոլիտային լուծույթներում ռեակցիաները իոնների միջև ռեակցիաներ են: Նման ռեակցիաները կարող են ընթանալ ինչպես ատոմների օքսիդացման վիճակի փոփոխությամբ.

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

և առանց փոփոխության.

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Ընդհանուր դեպքում լուծույթներում իոնների միջև ռեակցիաները կոչվում են իոնային, իսկ եթե դրանք փոխանակման են, ապա իոնափոխանակման ռեակցիաներ։ Իոնափոխանակման ռեակցիաները տեղի են ունենում միայն այն դեպքում, երբ առաջանում են նյութեր, որոնք թողնում են ռեակցիայի ոլորտը հետևյալ ձևով. ա) թույլ էլեկտրոլիտի (օրինակ՝ ջուր, քացախաթթու); բ) գազ (CO 2, SO 2); գ) քիչ լուծվող նյութ (նստվածք): Խնայողաբար լուծվող նյութերի բանաձևերը որոշվում են լուծելիության աղյուսակի համաձայն (AgCl, BaSO 4, H 2 SiO 3, Mg (OH) 2, Cu (OH) 2 և այլն): Գազերի և թույլ էլեկտրոլիտների բանաձևերը պետք է հիշվեն: Նկատի ունեցեք, որ թույլ էլեկտրոլիտները կարող են շատ լուծելի լինել ջրում, օրինակ՝ CH 3 COOH, H 3 PO 4 , HNO 2:

Իոնափոխանակման ռեակցիաների էությունը արտացոլում է իոնային ռեակցիայի հավասարումներ, որոնք ստացվում են հետևյալ կանոններով մոլեկուլային հավասարումներից.

1) իոնների տեսքով, թույլ էլեկտրոլիտների, չլուծվող և վատ լուծվող նյութերի, գազերի, օքսիդների, թույլ թթուների հիդրոանիոնների (HS - , HSO 3 - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2 - , HPO 4 2 - իոնների բանաձևերը. ) գրված չեն, բացառություն է HSO իոն 4 - նոսր լուծույթում). թույլ հիմքերի հիդրոքսացիաներ (MgOH +, CuOH +); բարդ իոններ (3−, 2−, 2−);

2) իոնների տեսքով ներկայացված են ուժեղ թթուների, ալկալիների, ջրում լուծվող աղերի բանաձեւեր. Ca(OH) 2 բանաձևը ներկայացված է որպես իոններ, եթե օգտագործվում է կրաքարի ջուր, բայց ոչ որպես իոններ, եթե կրաքարի կաթը պարունակում է չլուծվող Ca(OH) 2 մասնիկներ:

Կան ամբողջական իոնային և կրճատ (կարճ) իոնային ռեակցիայի հավասարումներ։ Կրճատված իոնային հավասարման մեջ բացակայում են իոնները, որոնք ներկայացված են ամբողջական իոնային հավասարման երկու կողմերում: Մոլեկուլային, լրիվ իոնային և կրճատված իոնային հավասարումների գրման օրինակներ.

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

Na + + HCO 3 - + H + + Cl - \u003d Na + + Cl - + H 2 O + CO 2   - լրիվ իոնային,

HCO 3 - + H + = H 2 O + CO 2   - կրճատ իոնային;

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

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

Ba 2 + + SO 4 2 - = BaSO 4   ↓ - կրճատ իոնային:

Երբեմն լրիվ իոնային և կրճատված իոնային հավասարումները նույնն են.

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

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

իսկ որոշ ռեակցիաների համար իոնային հավասարումն ընդհանրապես չի կարող գրվել.

3Mg(OH) 2 + 3H 3 PO 4 = Mg 3 (PO 4) 2 ↓ + 6H 2 O

Օրինակ 11.5. Նշեք մի զույգ իոններ, որոնք կարող են ներկա լինել իոն-մոլեկուլային լրիվ հավասարման մեջ, եթե այն համապատասխանում է կրճատված իոն-մոլեկուլային հավասարմանը

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

1) SO 3 2 − և H +; 3) CO 3 2 - և K +, 2) HCO 3 - և K +; 4) Cl - և Pb 2+:

Որոշում. Ճիշտ պատասխանն է 2):

Ca 2 + + 2 HCO 3 - + 2 K + + SO 4 2 - = CaSO 4   ↓ + 2 HCO 3 - + 2 K + (Ca(HCO 3) 2 լուծվող աղ) կամ Ca 2+ + SO 4 2 - = CaSO4.

Այլ դեպքերի համար մենք ունենք.

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

3) CaCO 3 + 2K + + SO 4 2 - (ռեակցիան չի ընթանում);

4) Ca 2+ + 2Cl - + PbSO 4 (ռեակցիան չի ընթանում).

Պատասխան՝ 2).

Նյութերը (իոնները), որոնք փոխազդում են միմյանց հետ ջրային լուծույթում (այսինքն՝ նրանց միջև փոխազդեցությունն ուղեկցվում է նստվածքի, գազի կամ թույլ էլեկտրոլիտի ձևավորմամբ) զգալի քանակությամբ չեն կարող գոյակցել ջրային լուծույթում։

Աղյուսակ 11.2

Զույգ իոնների օրինակներ, որոնք միասին զգալի քանակությամբ գոյություն չունեն ջրային լուծույթում

Օրինակ 11.6. Նշեք այս շարքում. թթվային միջավայր; բ) ալկալային միջավայրում.

Որոշում. ա) թթվային միջավայրում, այսինքն. H + իոնների հետ միասին, HSO 3 - և CH 3 COO - անիոնները չեն կարող առկա լինել, քանի որ դրանք փոխազդում են ջրածնի կատիոնների հետ ՝ ձևավորելով թույլ էլեկտրոլիտ կամ գազ.

CH 3 COO − + H + ⇄ CH 3 COOH

HSO 3 - + H + ⇄ H 2 O + SO 2

բ) HSO 3 - և Zn 2+ իոնները չեն կարող առկա լինել ալկալային միջավայրում, քանի որ դրանք փոխազդում են հիդրօքսիդի իոնների հետ՝ ձևավորելով թույլ էլեկտրոլիտ կամ նստվածք.

HSO 3 - + OH - ⇄ H 2 O + SO 3 2 -

Zn 2+ + 2OH– = Zn(OH) 2 ↓:

Պատասխան՝ ա) HSO 3 - և CH 3 COO -; բ) HSO 3 − և Zn 2+:

Թույլ թթուների թթվային աղերի մնացորդները չեն կարող զգալի քանակությամբ առկա լինել ո՛չ թթվային, ո՛չ ալկալային միջավայրում, քանի որ երկու դեպքում էլ ձևավորվում է թույլ էլեկտրոլիտ։

Նույնը կարելի է ասել հիդրոքսո խումբ պարունակող հիմնական աղերի մնացորդների մասին.

CuOH + + OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓