Kā krāsot uz joniem. Jonu reakciju vienādojumi

Instrukcija

Apsveriet maz šķīstoša savienojuma veidošanās piemēru.

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Vai jonu versija:

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

Risinot jonu vienādojumus, jāievēro šādi noteikumi:

Identiski joni no abām daļām ir izslēgti;

Jāatceras, ka summa elektriskie lādiņi vienādojuma kreisajā pusē jābūt vienādam ar vienādojuma labajā pusē esošo elektrisko lādiņu summu.

Rakstiet jonu vienādojumi mijiedarbība starp šādu vielu ūdens šķīdumiem: a) HCl un NaOH; b) AgNO3 un NaCl; c) K2CO3 un H2SO4; d) CH3COOH un NaOH.

Lēmums. Pierakstiet šo vielu mijiedarbības vienādojumus molekulārā formā:

a) HCl + NaOH = NaCl + H2O

b) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

c) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O

d) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

Ņemiet vērā, ka ir iespējama šo vielu mijiedarbība, jo rezultātā joni ir saistīti ar vāju (H2O), vai slikti šķīstošu vielu (AgCl), vai gāzes (CO2) veidošanos.

Izslēdzot tos pašus jonus no vienādojuma kreisās un labās daļas (a) varianta gadījumā - joni un b) gadījumā - nātrija joni un -joni, c) gadījumā - kālija joni un sulfāta joni), d) - nātrija jonus, iegūstiet šo jonu vienādojumu risinājumu:

a) H+ + OH- = H2O

b) Ag+ + Cl- = AgCl

c) CO32- + 2H+ = CO2 + H2O

d) CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O

Diezgan bieži neatkarīgās un kontroles darbs ir uzdevumi, kas ietver reakciju vienādojumu risināšanu. Tomēr bez dažām zināšanām, prasmēm un iemaņām pat visvienkāršākā ķīmiskā viela vienādojumi neraksti.

Instrukcija

Pirmkārt, jums ir jāizpēta pamata organiskie un neorganiskie savienojumi. Ārkārtējos gadījumos jums priekšā var būt piemērota apkrāpšanas lapa, kas var palīdzēt uzdevuma izpildes laikā. Pēc treniņa tie joprojām tiks saglabāti atmiņā nepieciešamās zināšanas un prasmes.

Pamatā ir materiāla pārklājums, kā arī katra savienojuma iegūšanas metodes. Tos parasti uzrāda formā vispārējās shēmas, piemēram: 1. + bāze = sāls + ūdens
2. skābes oksīds + bāze = sāls + ūdens
3. bāzes oksīds + skābe = sāls + ūdens
4. metāls + (dil) skābe \u003d sāls + ūdeņradis
5. šķīstošā sāls + šķīstošā sāls = nešķīstošā sāls + šķīstošā sāls
6. šķīstošā sāls + = nešķīstošā bāze + šķīstošā sāls
Ja jūsu acu priekšā ir sāls šķīdības tabula, kā arī apkrāptu lapas, varat tos izmantot, lai atrisinātu vienādojumi reakcijas. Ir svarīgi tikai, lai būtu pilns sarakstsšādas shēmas, kā arī informācija par dažādu organisko un neorganisko savienojumu klašu formulām un nosaukumiem.

Pēc tam, kad pats vienādojums ir izdevies, ir jāpārbauda ķīmisko formulu rakstīšanas pareizība. Skābes, sāļus un bāzes var viegli pārbaudīt, salīdzinot ar šķīdības tabulu, kurā parādīti skābju atlikumu un metālu jonu lādiņi. Ir svarīgi atcerēties, ka jebkuram kopumā jābūt elektriski neitrālam, tas ir, pozitīvo lādiņu skaitam jāsakrīt ar negatīvo lādiņu skaitu. Noteikti ņemiet vērā indeksus, kas tiek reizināti ar atbilstošajām maksām.

Ja šis posms ir izturēts un ir pārliecība par pareizrakstību vienādojumiķīmisks reakcijas, tad tagad varat droši sakārtot koeficientus. ķīmiskais vienādojums ir apzīmējums reakcijas caur ķīmiskie simboli, indeksi un koeficienti. Šajā uzdevuma posmā ir obligāti jāievēro noteikumi: Koeficients tiek novietots ķīmiskās formulas priekšā un attiecas uz visiem elementiem, kas veido vielu.
Indekss tiek novietots pēc ķīmiskais elements nedaudz zemāk un attiecas tikai uz ķīmisko elementu pa kreisi.
Ja grupa (piemēram, skābes atlikums vai hidroksilgrupa) ir iekavās, jums jāiemācās, ka divi blakus esošie indeksi (pirms un pēc iekavas) tiek reizināti.
Saskaitot ķīmiskā elementa atomus, koeficients tiek reizināts (nesummē!) Ar indeksu.

Tālāk tiek aprēķināts katra ķīmiskā elementa daudzums tā, lai kopējais elementu skaits, kas veido izejvielas, sakristu ar atomu skaitu, kas veido savienojumus, ko veido produkti. reakcijas. Analizējot un piemērojot iepriekš minētos noteikumus, var iemācīties atrisināt vienādojumi reakcijas, kas ir daļa no vielu ķēdēm.

>> Ķīmija: jonu vienādojumi

Jonu vienādojumi

Kā jūs jau zināt no iepriekšējām ķīmijas stundām, Lielākā daļa ķīmiskās reakcijas rodas šķīdumos. Un tā kā visos elektrolītu šķīdumos ir joni, mēs varam teikt, ka reakcijas elektrolītu šķīdumos tiek reducētas uz reakcijām starp joniem.

Šīs reakcijas, kas notiek starp joniem, sauc par jonu reakcijām. Un jonu vienādojumi ir tieši šo reakciju vienādojumi.

Parasti jonu reakciju vienādojumi tiek iegūti no molekulārajiem vienādojumiem, taču tas notiek saskaņā ar šādiem noteikumiem:

Pirmkārt, vāju elektrolītu formulas, kā arī nešķīstošās un slikti šķīstošās vielas, gāzes, oksīdi utt. jonu veidā netiek reģistrēts, izņēmums no šī noteikuma ir HSO-4 jons un pēc tam atšķaidītā veidā.

Otrkārt, jonu formā parasti tiek uzrādītas stipru skābju, sārmu un arī ūdenī šķīstošo sāļu formulas. Jāņem vērā arī tas, ka tāda formula kā Ca (OH) 2 tiek uzrādīta jonu veidā, ja tiek izmantots kaļķa ūdens. Ja izmanto kaļķu pienu, kas satur nešķīstošas ​​Ca (OH) 2 daļiņas, tad arī formula jonu veidā netiek reģistrēta.

Sastādot jonu vienādojumus, parasti viņi izmanto pilnos jonu un saīsinātos, tas ir, īsos jonu reakciju vienādojumus. Ja ņemam vērā jonu vienādojumu, kuram ir reducēta forma, tad mēs tajā jonus nenovērojam, tas ir, to nav abās pilnā jonu vienādojuma daļās.

Apskatīsim piemērus, kā tiek rakstīti molekulārie, pilnie un reducētie jonu vienādojumi:

Tāpēc jāatceras, ka vielu, kas nesadalās, kā arī nešķīstošo un gāzveida vielu formulas, sastādot jonu vienādojumus, parasti raksta molekulārā formā.

Tāpat jāatceras, ka gadījumā, ja viela izgulsnējas, tad blakus šādai formulai tiek attēlota bultiņa, kas vērsta uz leju (↓). Nu, ja reakcijas laikā izdalās gāzveida viela, tad blakus formulai jābūt tādai ikonai kā augšupvērsta bultiņa ().

Apskatīsim tuvāk piemēru. Ja mums ir nātrija sulfāta Na2SO4 šķīdums, un tam pievienojam bārija hlorīda BaCl2 šķīdumu (132. att.), mēs redzēsim, ka esam izveidojušies. baltas nogulsnes bārija sulfāts BaSO4.

Uzmanīgi apskatiet attēlu, kas parāda nātrija sulfāta un bārija hlorīda mijiedarbību:

Tagad uzrakstīsim reakcijas molekulāro vienādojumu:

Nu, tagad pārrakstīsim šo vienādojumu, kur spēcīgi elektrolīti tiks attēloti kā joni, un reakcijas, kas atstāj sfēru, tiks attēlotas kā molekulas:

Pirms mums ir pilns reakcijas jonu vienādojums.

Tagad mēģināsim izņemt identiskus jonus no vienas un otras vienādojuma daļas, tas ir, tos jonus, kas nepiedalās reakcijā 2Na + un 2Cl, tad iegūsim saīsinātu jonu reakcijas vienādojumu, kas izskatīsies šādi:

No šī vienādojuma mēs redzam, ka visa šīs reakcijas būtība ir reducēta līdz bārija jonu Ba2+ un sulfāta jonu mijiedarbībai.

un ka rezultātā veidojas BaSO4 nogulsnes, pat neatkarīgi no tā, kuros elektrolītos šie joni atradās pirms reakcijas.

Kā atrisināt jonu vienādojumus

Un visbeidzot, apkoposim mācību stundu un noteiksim, kā atrisināt jonu vienādojumus. Mēs jau zinām, ka visas reakcijas, kas notiek elektrolītu šķīdumos starp joniem, ir jonu reakcijas. Šīs reakcijas parasti tiek atrisinātas vai aprakstītas, izmantojot jonu vienādojumus.

Tāpat jāatceras, ka visi tie savienojumi, kas ir gaistoši, grūti šķīstoši vai nedaudz disociēti, atrod risinājumu molekulārā formā. Tāpat nevajadzētu aizmirst, ka gadījumā, ja elektrolītu šķīdumu mijiedarbības laikā neveidojas neviens no iepriekšminētajiem savienojumu veidiem, tas nozīmē, ka reakcijas praktiski nenotiek.

Jonu vienādojumu risināšanas noteikumi

Lai iegūtu skaidru piemēru, ņemsim tādu vāji šķīstoša savienojuma veidošanos kā:

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Jonu formā šī izteiksme izskatīsies šādi:

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

Tā kā mēs novērojam, ka reakcijā iekļuva tikai bārija joni un sulfāta joni, bet pārējie joni nereaģēja un to stāvoklis palika nemainīgs. No tā izriet, ka mēs varam vienkāršot šo vienādojumu un uzrakstīt to saīsinātā formā:

Ba2+ + SO42- = BaSO4

Tagad atcerēsimies, kas mums jādara, risinot jonu vienādojumus:

Pirmkārt, no abām vienādojuma pusēm ir jāizslēdz identiski joni;

Otrkārt, nevajadzētu aizmirst, ka vienādojuma elektrisko lādiņu summai ir jābūt vienādai gan labajā, gan arī kreisajā pusē.

1. Pierakstiet reaģējušo vielu formulas, ielieciet "vienādības" zīmi un pierakstiet izveidoto vielu formulas. Iestatiet koeficientus.

2. Izmantojot šķīdības tabulu, pierakstiet jonu formā vielu (sāļu, skābju, bāzu) formulas, kas šķīdības tabulā norādītas ar burtu “P” (labi šķīst ūdenī), izņēmums ir kalcija hidroksīds, kas, lai gan apzīmēts ar burtu “M”, tomēr ūdens šķīdumā tas labi sadalās jonos.

3. Jāatceras, ka metāli, metālu un nemetālu oksīdi, ūdens, gāzveida vielas, ūdenī nešķīstoši savienojumi, kas norādīti šķīdības tabulā ar burtu “H”, nesadalās jonos. Šo vielu formulas ir rakstītas molekulārā formā. Iegūstiet pilnu jonu vienādojumu.

4. Samaziniet identiskus jonus pirms un pēc vienādības zīmes vienādojumā. Iegūstiet samazināto jonu vienādojumu.

5. Atcerieties!

R - šķīdinātājs;

M - slikti šķīstoša viela;

TP - šķīdības tabula.

Jonu apmaiņas reakciju (RIO) apkopošanas algoritms

molekulārā, pilnā un īsā jonu formā

Jonu apmaiņas reakciju apkopošanas piemēri

1. Ja reakcijas rezultātā izdalās mazdisociējoša (md) viela - ūdens.

Šajā gadījumā pilnais jonu vienādojums ir tāds pats kā reducētais jonu vienādojums.

2. Ja reakcijas rezultātā izdalās ūdenī nešķīstoša viela.

Šajā gadījumā pilnais jonu reakcijas vienādojums sakrīt ar reducēto. Šī reakcija turpinās līdz beigām, par ko liecina uzreiz divi fakti: ūdenī nešķīstošas ​​vielas veidošanās un ūdens izdalīšanās.

3. Ja reakcijas rezultātā izdalās gāzveida viela.

PIEVIENOT UZDEVUMU TĒMAS "JONU APMAIŅAS REAKCIJAS"

Uzdevums numurs 1.
Nosakiet, vai var veikt mijiedarbību starp šādu vielu šķīdumiem, pierakstiet reakcijas molekulārā, pilnā, īsā jonu formā:
kālija hidroksīds un amonija hlorīds.

Lēmums

Sastādīšana ķīmiskās formulas vielas pēc to nosaukumiem, izmantojot valences un ierakstot RIO molekulārā formā (pārbaudām vielu šķīdību saskaņā ar TR):

KOH + NH4 Cl = KCl + NH4 OH

tā kā NH4 OH ir nestabila viela un sadalās ūdenī un gāzē NH3, RIO vienādojums iegūst galīgo formu

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

Mēs sastādām pilnu RIO jonu vienādojumu, izmantojot TR (neaizmirstiet pierakstīt jona lādiņu augšējā labajā stūrī):

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

Mēs sastādām īsu RIO jonu vienādojumu, izdzēšot tos pašus jonus pirms un pēc reakcijas:

Ak - +NH 4 + =NH 3 + H2O

Mēs secinām:
Mijiedarbība starp šādu vielu šķīdumiem var tikt veikta, jo šī RIO produkti ir gāze (NH3) un zemas disociācijas viela ūdens (H2 O).

Uzdevums numurs 2

Dotā shēma:

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

Izvēlieties vielas, kuru mijiedarbību ūdens šķīdumos izsaka ar šādiem saīsinātiem vienādojumiem. Uzrakstiet atbilstošos molekulāros un pilnjonu vienādojumus.

Izmantojot TR, mēs izvēlamies reaģentus - ūdenī šķīstošas ​​vielas, kas satur 2H jonus + un CO3 2- .

Piemēram, skābe - H 3 PO4 (p) un sāls -K2 CO3 (p).

Mēs veidojam RIO molekulāro vienādojumu:

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

Tā kā ogļskābe ir nestabila viela, tā sadalās oglekļa dioksīdā CO 2 un ūdens H2 O, vienādojumam būs galīgā forma:

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

Mēs veidojam pilnu RIO jonu vienādojumu:

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

Mēs sastādām īsu RIO jonu vienādojumu:

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

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

Mēs secinām:

Galu galā mēs saņēmām vēlamo reducēto jonu vienādojumu, tāpēc uzdevums tika izpildīts pareizi.

Uzdevums numurs 3

Pierakstiet apmaiņas reakciju starp nātrija oksīdu un fosforskābi molekulārā, pilnā un īsā jonu formā.

1. Sastādām molekulāro vienādojumu, sastādot formulas, ņemam vērā valences (skat. TR)

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

kur ne ir neelektrolīts, nesadalās jonos,
md - mazdisociējoša viela, mēs nesadalāmies jonos, ūdens ir reakcijas neatgriezeniskuma pazīme

2. Mēs sastādām pilnu jonu vienādojumu:

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

3. Mēs atceļam tos pašus jonus un iegūstam īsu jonu vienādojumu:

3Na 2 O+6H+ -> 6Na+ + 3H2 O
Mēs samazinām koeficientus par trīs un iegūstam:
Na2 O+2H+ -> 2Na+ + H2 O

Šī reakcija ir neatgriezeniska, t.i. iet līdz galam, jo ​​produktos veidojas vāji disociējoša viela ūdens.

PATSTĀVĪGA DARBA UZDEVUMI

Uzdevums numurs 1

Reakcija starp nātrija karbonātu un sērskābi

Uzrakstiet vienādojumu nātrija karbonāta jonu apmaiņas reakcijai ar sērskābi molekulārā, pilnā un īso jonu formā.

Uzdevums numurs 2

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

Uzdevums numurs 3

Apskatiet tālāk sniegto eksperimentu

Bārija sulfāta nogulsnēšana

Uzrakstiet vienādojumu bārija hlorīda jonu apmaiņas reakcijai ar magnija sulfātu molekulārā, pilnā un īso jonu formā.

Uzdevums numurs 4

Aizpildiet reakcijas vienādojumus molekulārajā, pilnajā un īsajā jonu formā:

Hg (NO 3 ) 2 + Na2 S ->
K2 SO3 + HCl ->

Veicot uzdevumu, izmantojiet tabulu par vielu šķīdību ūdenī. Atcerieties par izņēmumiem!

Diezgan bieži skolēniem un studentiem nākas izdomāt t.s. jonu reakciju vienādojumi. Konkrēti, šai tēmai ir veltīta 31. problēma, kas ierosināta vienotajā valsts eksāmenā ķīmijā. Šajā rakstā mēs detalizēti apspriedīsim īsu un pilnīgu jonu vienādojumu rakstīšanas algoritmu, mēs analizēsim daudzus piemērus dažādi līmeņi grūtības.

Kāpēc ir nepieciešami jonu vienādojumi

Atgādināšu, ka daudzām vielām izšķīdinot ūdenī (un ne tikai ūdenī!) notiek disociācijas process - vielas sadalās jonos. Piemēram, HCl molekulas iekšā ūdens vide sadalās ūdeņraža katjonos (H +, precīzāk, H 3 O +) un hlora anjonos (Cl -). Nātrija bromīds (NaBr) ūdens šķīdumā atrodas nevis molekulu, bet hidratētu Na + un Br - jonu veidā (starp citu, joni ir arī cietā nātrija bromīdā).

Rakstot "parastos" (molekulāros) vienādojumus, mēs neņemam vērā, ka reakcijā nonāk nevis molekulas, bet joni. Piemēram, šeit ir vienādojums reakcijai starp sālsskābe un nātrija hidroksīds:

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

Protams, šī diagramma ne visai pareizi apraksta procesu. Kā jau teicām, ūdens šķīdumā praktiski nav HCl molekulu, bet ir H + un Cl - joni. Tas pats attiecas uz NaOH. Labāk būtu uzrakstīt sekojošo:

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

Tā tas ir pilnīgs jonu vienādojums. "Virtuālo" molekulu vietā mēs redzam daļiņas, kas faktiski atrodas šķīdumā (katjoni un anjoni). Mēs nepakavēsimies pie jautājuma, kāpēc mēs esam uzrakstījuši H 2 O molekulārā formā. Tas tiks paskaidrots nedaudz vēlāk. Kā redzat, nekas sarežģīts nav: mēs esam aizvietojuši molekulas ar joniem, kas veidojas to disociācijas laikā.

Tomēr pat pilns jonu vienādojums nav ideāls. Patiešām, ieskatieties tuvāk: vienādojuma (2) kreisajā un labajā daļā ir identiskas daļiņas - Na + katjoni un Cl - anjoni. Šie joni reakcijas laikā nemainās. Kāpēc tad tie vispār ir vajadzīgi? Noņemsim tos un saņemsim īss jonu vienādojums:

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

Kā redzat, tas viss ir saistīts ar H + un OH - jonu mijiedarbību ar ūdens veidošanos (neitralizācijas reakcija).

Visi pilnie un īsie jonu vienādojumi tiek pierakstīti. Ja eksāmenā ķīmijā atrisinātu 31. uzdevumu, par to iegūtu maksimālo atzīmi - 2 balles.

Tātad vēlreiz par terminoloģiju:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - molekulārais vienādojums ("parastais" vienādojums, shematiski atspoguļo reakcijas būtību);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - pilns jonu vienādojums (redzamas reālās daļiņas šķīdumā);
• H + + OH - = H 2 O - īss jonu vienādojums (mēs noņēmām visus "atkritumus" - daļiņas, kas nepiedalās procesā).

Jonu vienādojumu rakstīšanas algoritms

1. Mēs sastādām reakcijas molekulāro vienādojumu.
2. Visas daļiņas, kas šķīdumā disociējas līdz ievērojamai pakāpei, tiek rakstītas kā joni; vielas, kas nav pakļautas disociācijai, mēs atstājam "molekulu formā".
3. Mēs noņemam no abām vienādojuma daļām t.s. novērotāja joni, t.i., daļiņas, kas nepiedalās procesā.
4. Pārbaudām koeficientus un iegūstam galīgo atbildi – īsu jonu vienādojumu.

1. piemērs. Uzrakstiet pilnīgu un īsu jonu vienādojumu, kas apraksta bārija hlorīda un nātrija sulfāta ūdens šķīdumu mijiedarbību.

Lēmums. Mēs rīkosimies saskaņā ar piedāvāto algoritmu. Vispirms izveidosim molekulāro vienādojumu. Bārija hlorīds un nātrija sulfāts ir divi sāļi. Apskatīsim uzziņu grāmatas sadaļu "Neorganisko savienojumu īpašības". Mēs redzam, ka sāļi var mijiedarboties viens ar otru, ja reakcijas laikā veidojas nogulsnes. Pārbaudīsim:

2. vingrinājums. Pabeidziet vienādojumus šādām reakcijām:

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 =

3. vingrinājums. Uzrakstiet molekulāros vienādojumus reakcijām (ūdens šķīdumā) starp: a) nātrija karbonātu un slāpekļskābe, b) niķeļa (II) hlorīds un nātrija hidroksīds, c) fosforskābe un kalcija hidroksīds, d) sudraba nitrāts un kālija hlorīds, e) fosfora (V) oksīds un kālija hidroksīds.

Es patiesi ceru, ka jums nebija problēmu, izpildot šos trīs uzdevumus. Ja tas tā nav, jums jāatgriežas pie tēmas " Ķīmiskās īpašības galvenās neorganisko savienojumu klases".

Kā pārvērst molekulāro vienādojumu par pilnīgu jonu vienādojumu

Sākas interesantākais. Mums jāsaprot, kuras vielas jāraksta kā joni un kuras jāatstāj "molekulārā formā". Jums jāatceras sekojošais.

Jonu formā rakstiet:

• šķīstošie sāļi (uzsveru, ka tikai sāļi labi šķīst ūdenī);
• sārmi (atgādināšu, ka ūdenī šķīstošās bāzes sauc par sārmiem, bet ne par NH 4 OH);
• stiprās skābes (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Kā redzat, šo sarakstu nav grūti atcerēties: tajā ir iekļautas stipras skābes un bāzes un visi šķīstošie sāļi. Starp citu, īpaši modriem jaunajiem ķīmiķiem, kuri var būt sašutuši par to, ka šajā sarakstā nav iekļauti spēcīgi elektrolīti (nešķīstošie sāļi), varu pateikt sekojošo: nešķīstošo sāļu NEiekļūšana šajā sarakstā nemaz nenoraida fakts, ka tie ir spēcīgi elektrolīti.

Visām pārējām vielām jonu vienādojumos jābūt molekulu veidā. Tie prasīgie lasītāji, kurus neapmierina neskaidrais termins "visas citas vielas", un kuri pēc varoņa piemēram slavenā filma, pieprasīt "paziņot pilns saraksts Es sniedzu šādu informāciju.

Molekulu formā ierakstiet:

• visi nešķīstošie sāļi;
• visas vājās bāzes (ieskaitot nešķīstošos hidroksīdus, NH 4 OH un līdzīgas vielas);
• visas vājās skābes (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, gandrīz visas organiskās skābes ...);
• vispār visi vājie elektrolīti (arī ūdens!!!);
• oksīdi (visu veidu);
• visi gāzveida savienojumi (jo īpaši H 2 , CO 2 , SO 2 , H 2 S, CO);
• vienkāršas vielas (metāli un nemetāli);
• gandrīz visi organiskie savienojumi(izņēmums - organisko skābju ūdenī šķīstošie sāļi).

Fu, es nedomāju, ka esmu kaut ko aizmirsis! Lai gan vieglāk, manuprāt, atcerēties sarakstu Nr.1. No fundamentāli svarīgajiem sarakstā Nr.2 vēlreiz atzīmēšu ūdeni.

2. piemērs. Izveidojiet pilnīgu jonu vienādojumu, kas apraksta vara (II) hidroksīda un sālsskābes mijiedarbību.

Lēmums. Sāksim, protams, ar molekulāro vienādojumu. Vara (II) hidroksīds ir nešķīstoša bāze. Visas nešķīstošās bāzes reaģē ar stiprām skābēm, veidojot sāli un ūdeni:

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

Un tagad mēs noskaidrojam, kuras vielas rakstīt jonu formā un kuras - molekulu formā. Iepriekš minētie saraksti mums palīdzēs. Vara (II) hidroksīds ir nešķīstoša bāze (sk. šķīdības tabulu), vājš elektrolīts. Nešķīstošas ​​bāzes rakstīts molekulārā formā. HCl ir spēcīga skābe, šķīdumā gandrīz pilnībā sadalās jonos. CuCl 2 ir šķīstošs sāls. Mēs rakstām jonu formā. Ūdens – tikai molekulu veidā! Mēs iegūstam pilnu jonu vienādojumu:

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

3. piemērs. Uzrakstiet pilnīgu jonu vienādojumu oglekļa dioksīda reakcijai ar NaOH ūdens šķīdumu.

Lēmums. Oglekļa dioksīds ir tipisks skābs oksīds, NaOH ir sārms. Kad skābie oksīdi mijiedarbojas ar sārmu ūdens šķīdumiem, veidojas sāls un ūdens. Mēs sastādām molekulārās reakcijas vienādojumu (starp citu, neaizmirstiet par koeficientiem):

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

CO 2 - oksīds, gāzveida savienojums; saglabāt molekulāro formu. NaOH - spēcīga bāze (sārms); rakstīts jonu formā. Na 2 CO 3 - šķīstošs sāls; rakstiet jonu formā. Ūdens ir vājš elektrolīts, praktiski nedisociējas; atstājiet to molekulārā formā. Mēs iegūstam sekojošo:

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

4. piemērs. Nātrija sulfīds ūdens šķīdumā reaģē ar cinka hlorīdu, veidojot nogulsnes. Uzrakstiet šīs reakcijas pilno jonu vienādojumu.

Lēmums. Nātrija sulfīds un cinka hlorīds ir sāļi. Kad šie sāļi mijiedarbojas, cinka sulfīds izgulsnējas:

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Es nekavējoties pierakstīšu visu jonu vienādojumu, un jūs pats to analizēsit:

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

Šeit ir daži uzdevumi, kas jums jāveic patstāvīgs darbs un neliels tests.

4. vingrinājums. Uzrakstiet molekulāros un pilno jonu vienādojumus šādām reakcijām:

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

5. vingrinājums. Uzrakstiet pilnīgus jonu vienādojumus, kas apraksta mijiedarbību starp: a) slāpekļa oksīds (V) ar bārija hidroksīda ūdens šķīdumu, b) cēzija hidroksīda šķīdums ar jodūdeņražskābi, c) vara sulfāta un kālija sulfīda ūdens šķīdumi, d) kalcija hidroksīds. un dzelzs nitrāta ūdens šķīdums (III).

11. Elektrolītiskā disociācija. Jonu reakciju vienādojumi

11.5. Jonu reakciju vienādojumi

Tā kā elektrolīti ūdens šķīdumos sadalās jonos, var apgalvot, ka reakcijas ūdens elektrolītu šķīdumos ir reakcijas starp joniem. Šādas reakcijas var notikt gan ar atomu oksidācijas stāvokļa izmaiņām:

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

un bez izmaiņām:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Vispārīgā gadījumā reakcijas starp joniem šķīdumos sauc par jonu, un, ja tās ir apmaiņas, tad par jonu apmaiņas reakcijām. Jonu apmaiņas reakcijas notiek tikai tad, kad veidojas vielas, kas atstāj reakcijas sfēru: a) vāja elektrolīta veidā (piemēram, ūdens, etiķskābe); b) gāze (CO 2, SO 2); c) slikti šķīstoša viela (nogulsnes). Maz šķīstošo vielu formulas nosaka pēc šķīdības tabulas (AgCl, BaSO 4, H 2 SiO 3, Mg (OH) 2, Cu (OH) 2 u.c.). Gāzu un vāju elektrolītu formulas ir jāiegaumē. Ņemiet vērā, ka vāji elektrolīti var labi šķīst ūdenī: piemēram, CH 3 COOH, H 3 PO 4, HNO 2.

Jonu apmaiņas reakciju būtība atspoguļo jonu reakciju vienādojumi, kas iegūti no molekulārajiem vienādojumiem, ievērojot šādus noteikumus:

1) jonu veidā vāju elektrolītu, nešķīstošu un slikti šķīstošu vielu, gāzu, oksīdu, vāju skābju hidroanjonu formulas (HS - , HSO 3 - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2 - ) nav pierakstīti; izņēmums ir HSO jons 4 - atšķaidītā šķīdumā); vāju bāzu hidroksokācijas (MgOH + , CuOH +); kompleksie joni ( 3− , 2− , 2−);

2) jonu veidā attēlotas stipru skābju, sārmu, ūdenī šķīstošo sāļu formulas. Formulu Ca(OH) 2 attēlo kā jonus, ja izmanto kaļķa ūdeni, bet ne kā jonus, ja kaļķa piens satur nešķīstošas ​​Ca(OH) 2 daļiņas.

Ir pilni jonu un saīsināti (īsie) jonu reakciju vienādojumi. Reducētajam jonu vienādojumam trūkst jonu, kas attēloti abās pilna jonu vienādojuma pusēs. Molekulāro, pilnjonu un reducēto jonu vienādojumu rakstīšanas piemēri:

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

Na + + HCO 3 - + H + + Cl - \u003d Na + + Cl - + H 2 O + CO 2   - pilnībā jonu,

HCO 3 − + H + = H 2 O + CO 2   - saīsināti jonu;

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

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

Ba 2 + + SO 4 2 - = BaSO 4   ↓ - saīsināti jonu.

Dažreiz pilno jonu un reducēto jonu vienādojumi ir vienādi:

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

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

un dažām reakcijām jonu vienādojumu vispār nevar uzrakstīt:

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

Piemērs 11.5. Norādiet jonu pāri, kas var būt pilnā jonu-molekulārajā vienādojumā, ja tas atbilst reducētajam jonu-molekulārajam vienādojumam

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

1) SO 3 2 − un H + ; 3) CO 3 2 - un K +; 2) HCO 3 - un K +; 4) Cl - un Pb 2+.

Lēmums. Pareizā atbilde ir 2):

Ca 2 + + 2 HCO 3 - + 2 K + + SO 4 2 - = CaSO 4   ↓ + 2 HCO 3 - + 2 K + (Ca(HCO 3) 2 sāļos šķīstošs) vai Ca 2+ + SO 4 2 - = CaSO4.

Citos gadījumos mums ir:

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

3) CaCO 3 + 2K + + SO 4 2 - (reakcija nenotiek);

4) Ca 2+ + 2Cl - + PbSO 4 (reakcija nenotiek).

Atbilde: 2).

Vielas (joni), kas ūdens šķīdumā reaģē savā starpā (t.i., mijiedarbību starp tām pavada nogulšņu, gāzes vai vāja elektrolīta veidošanās), ūdens šķīdumā nevar līdzās pastāvēt ievērojamos daudzumos.

Tabula 11.2

Piemēri jonu pāriem, kas ūdens šķīdumā neeksistē kopā ievērojamā daudzumā

Piemērs 11.6. Šajā rindā norādīt: HSO 3 - , Na + , Cl - , CH 3 COO - , Zn 2+ - jonu formulas, kuras nevar būt ievērojamā daudzumā: a) in skāba vide; b) sārmainā vidē.

Lēmums. a) Skābā vidē, t.i. kopā ar H + joniem nevar būt HSO 3 - un CH 3 COO - anjoni, jo tie reaģē ar ūdeņraža katjoniem, veidojot vāju elektrolītu vai gāzi:

CH 3 COO − + H + ⇄ CH 3 COOH

HSO 3 - + H + ⇄ H 2 O + SO 2

b) HSO 3 - un Zn 2+ joni nevar atrasties sārmainā vidē, jo tie reaģē ar hidroksīda joniem, veidojot vāju elektrolītu vai nogulsnes:

HSO 3 - + OH - ⇄ H 2 O + SO 3 2 -

Zn 2+ + 2OH– = Zn(OH) 2 ↓.

Atbilde: a) HSO 3 - un CH 3 COO -; b) HSO 3 − un Zn 2+.

Vāju skābju skābo sāļu atliekas nevar būt ievērojamā daudzumā ne skābā, ne sārmainā vidē, jo abos gadījumos veidojas vājš elektrolīts.

To pašu var teikt par bāzisko sāļu atlikumiem, kas satur hidrokso grupu:

CuOH + + OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓