 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Ионные реакции
Ионные уравнения – в таких уравнениях слабые электролиты, малорастворимые соединения и газы записываются в молекулярной форме, а находящиеся в растворе сильные электролиты - в виде составляющих их ионов. При этом ионы, состояние диссоциации которых практически не изменяется, в ионно-молекулярном уравнении не указываются.
Для растворов электролитов характерно протекание реакций без изменения степени окисления, в ходе которых происходит простой обмен ионами. Прежде всего, это реакции взаимодействия сильных кислот с сильными основаниями (реакции нейтрализации):
1) HCl + NaOH = NaCl + H2O,
2) HNO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2H2O.
В этих реакциях некоторые ионы совершенно не изменяются. Например, в первой реакции это ионы Cl- и Na+. Действительно, в растворе HCl, NaOH и NaCl - сильные электролиты, то есть существуют в виде ионов:
Н+ + Cl- + Na+ +ОН- = Cl- + Na+ + H2O.
Сокращая одинаковые ионы слева и справа, получаем ионную реакцию нейтрализации сильной кислоты сильным основанием:
Н+ + ОН- = H2O,
сущность реакции выражается другими ионными уравнениями которая имеет место в приведённых выше реакциях нейтрализации сильных кислот сильными основаниями. Движущей силой этой реакции является образование слабодиссоциирующей молекулы H2O.
Если хотя бы один из реагентов - слабая кислота или слабое основание, то:
HNO2 + Ba(OH)2 = Ba(NO2)2 + H2O,
HNO2 + OH- = NO2- + H2O,
HNO3 + NH4OH = NH4+ + NO3- + H2O,
Н+ + NH4OH = NH4+ + H2O,
и характеризуются константами равновесия:
и 
,
в которых, кроме образования воды, играет роль диссоциация слабодиссоциирующего соединения (HNO2 и NH4OH - в приведенных примерах).
Другие обменные реакции также сопровождаются образованием слабых электролитов – слабодиссоциирующих осадков и молекул (что и является движущей силой этих реакций):
Na2SO4 + Ba(NO3)2 = 2NaNO3 + BaSO4¯,
Ba2+ + SO42- = BaSO4¯.
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3 (D Н2О + СО2),
СО32- + 2Н+ = Н2О + СО2.
Пример 10. Записать в ионно-молекулярной форме уравнение реакций между следующими веществами:
а) Н2SO4 и Fe(OH)3; б) Na2CO3 и HCl;
Решение. Обменные реакции в растворах электролитов протекают в направлении образования малорастворимых веществ, осадков (см. табл. 7.1), газов или молекул слабых электролитов (см. табл. 8.2). Запишем уравнение реакции:
а) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3+ 6H2O.
Так как Fe(OH)3 - малорастворимое вещество, а Н2О - слабый электролит, их записываем в молекулярной форме:
2Fe(OH)3 + 6H+ + 3SO42- = 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O.
Ионы, не участвующие в реакции, сокращаются. Конечное уравнение имеет вид
Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe3+ + 6H2O.
б) В результате реакции Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3
получается кислота, которая в момент образования распадается на СО2 и Н2О.
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + CO2 + H2O.
Конечное уравнение имеет вид CO32- + 2H+ = CO2 +H2O.
Пример 11. По ионно-молекулярной реакции Pb2+ + S2- = PbS ¯ составьте два молекулярных уравнения.
Решение. В левой части указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, из табл. 8.1 выбираем электролиты, содержащие эти ионы:.
Pb(NO3)2 + Na2S = ¯PbS + 2NaNO3 или
Pb(CH3COO)2 + (NH4)2S = ¯PbS + 2CH3COONH4.
Пример 12. В какую сторону смещено равновесие в реакции:
CH3COOH + KOH = CH3COOK + H2O?
Решение. В тех случаях, когда малорастворимые вещества (или слабые электролиты) имеются как среди исходных веществ, так и среди продуктов реакции, равновесие смещается в сторону образования наименее диссоциированных веществ. Запишем ионное уравнение данной реакции
CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O.
В реакции участвуют два слабых электролита - уксусная кислота и вода. Сравним константы диссоциации этих веществ (табл. 8.2):
Кд CH3COOH = 1,8·10-5, Кд H2O = 1,8·10-16.
Следовательно, равновесие в этой реакции смещено в сторону образования более слабого электролита - воды, т.е. вправо. Однако до конца эта реакция протекать не будет: в растворе останется небольшое количество недиссоциированных молекул кислоты и ионов ОН-, так что реакция раствора будет не нейтральной, а слабощелочной.
Поиск по сайту: