ЧАСТЬ 4. ионные превращения в растворах. Реакции ионного обмена

Согласно теории электролитической диссоциации все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами. Они называются ионными реакциями (реакциями ионного обмена), а уравнения этих реакций – ионными уравнениями.

К обменным реак­циям относятся реакции осаждения, гидролиза, нейтрализации и др. Осо­бенность таких реакций в том, что они протекают без изменения сте­пеней окисления. Примером этого являются процессы в растворах с обра­зованием труднорастворимых соединений (осадков), слабо диссоциирующих ве­ществ (слабых электролитов), легколетучих соединений (газообразных веществ).

При составлении молекулярно-ионных уравнений нужно знать:

· Вещества мало- и нерастворимые (осадки) записываются в уравнении в молекулярной форме;

· Слабые электролиты (в том числе молекулы воды) записываются в молекулярной форме;

· Летучие соединения (газы) записываются в молекулярной форме.

· В виде ионов записываются молекулы сильных электролитов как полностью диссоциированные (растворимые соли, сильные кислоты и основания - щелочи).

· Сумма электрических зарядов левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов правой части.

Обучающие задачи.

Пример 1:

1.  Уравнение реакции между хлоридом железа (III) и гидроксидом калия в молекулярной форме:

       Fe Cl₃ + 3 KOH = Fe(OH)₃↓ + 3 KCl

Fe Cl ₃ , KOH , KCl - сильные электролиты, растворимые вещества

Fe ( OH )₃ – слабый электролит (основание), нерастворимое соединение.

это полное ионно-молекулярное уравнение реакции

2. Запишем это уравнение в молекулярно-ионном виде, изобразив сильные электролиты и растворимы вещества в виде ионов, а слабый электролит (нерастворимое соединение) – в молекулярной форме:

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3 K⁺ +3 OH^- = Fe(OH)₃↓ + 3 K⁺ + 3Cl^- -

 

3. Теперь запишем сокращенное ионно-молекулярное уравнение.

Для этого исключим из обеих частей полного ионного уравнения одинаковые ионы - ионы, не вступившие в реакцию (эти ионы подчеркнуты):

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3 K⁺ +3 OH^- = Fe(OH)₃↓ + 3 K⁺ + 3Cl^-

это сокращенное ионно-молекулярное уравнение реакции

Тогда получается:

    Fe ³⁺ +3 OH ^- = Fe ( OH )₃↓ -

 

В целом реакция ионного обмена запишется следующим образом:

                     Fe Cl₃ + 3 KOH = Fe(OH)₃↓ + 3 KCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3 K⁺ +3 OH^- = Fe(OH)₃↓ + 3 K⁺ + 3Cl^-

                    Fe ³⁺ +3 OH ^- = Fe ( OH )₃↓

 

Сущность реакции сводится к взаимодействию ионов Fe ³⁺ и OH ^- , в результате чего образуется осадок Fe ( OH )₃. При этом вовсе не имеет значения, в состав каких электролитов входили эти ионы до их взаимодействия. Такая же реакция произойдет при взаимодействии, например, сульфата железа (III) с гидроксидом натрия.

Пример 2:

K₂S + 2HCl = 2KCl + H₂S .

2K⁺ + S^2– + 2H⁺ + 2Cl^– = 2K⁺ + 2Cl^– + H₂S .

S^2– + 2H⁺ = H₂S .

Пример 3:

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2NO₃^- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + CO₂↑ + H₂O

CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O

Пример 4:

Al₂(SO₄)₃ ( р ) + 3BaCl₂ ( р ) = 3BaSO₄↓ + 2AlCl₃( р )

2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 3Ba²⁺ + 6Cl^- = 3BaSO₄↓ + 2Al³⁺ + 6Cl^-

Ba ²⁺ + SO ₄ ^2- = BaSO ₄ ↓

Пример 5:

KOH (р) + HCl (р) = KCl (р) + H ₂ O (слабый электролит!)

K⁺ + OH^– + H⁺ + Cl^– = K⁺ + Cl^– + H₂O

H⁺ + OH^– = H₂O

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: