Так как молекулы электролитов в растворах распадаются на ионы, то и реакции в растворах электролитов происходят между ионами.
Реакции, протекающие между ионами, называются ионными реакциями.
С участием ионов могут протекать как обменные, так и окислительно-восстановительные реакции. Рассмотрим реакции ионного обмена, например взаимодействие между растворами двух солей:
Это уравнение является молекулярным уравнением, так как формулы всех веществ записаны в виде молекул. Исходные вещества Na2SО4 и ВаCl2 являются сильными электролитами, т. е. в растворе находятся в виде ионов. Сульфат бария — нерастворимая соль, которая выпадает в осадок, следовательно, ионы Ва 2+ и SО4 2- уходят из раствора. Хлорид натрия NaCl — растворимая соль, сильный электролит, в растворе находится в виде ионов (Na + + Сl — ). Таким образом, с учетом диссоциации сильных электролитов уравнение реакции можно записать так:
Такое уравнение называется полным ионным уравнением.
Результат взаимодействия хлорида бария с сульфатом натрия
Ионы Na + и Cl — имеются и в левой, и в правой частях уравнения, т. е. эти ионы в реакции участия не принимают, их можно исключить из уравнения:
Полученное уравнение называется сокращенным ионным уравнением. Оно показывает, что в ходе данной реакции происходит связывание ионов SO4 2- , которые находились в растворе NaSО4, и ионов Ва 2+ , которые находились в растворе ВаCl2, и в результате образовалась нерастворимая соль BaSО4.
Сокращенное ионное уравнение (3) выражает сущность не только реакции (1). Напишем уравнения нескольких реакций:
Как видим, сущность реакций (4) и (5), как и реакции (1), заключается в связывании ионов SO4 2- и Ва 2+ с образованием нерастворимой соли BaSО4.
В ионных уравнениях формулы веществ записывают в виде ионов или в виде молекул.
В виде ионов записывают формулы:
В виде молекул записывают формулы:
— малорастворимых солей(↓) AgCl, BaSO4, СаСО3, FeS и др.;
Большая часть молекул слабых электролитов в растворе не диссоциирует на ионы.
В виде молекул также записывают:
В уравнениях реакций ставят знак ↓, если среди продуктов реакции есть осадок — нерастворимые или малорастворимые вещества. Знак ↑ показывает газообразные и летучие соединения.
Реакции обмена в водных растворах электролитов могут быть:
1) практически необратимыми, т. е. протекать до конца;
2) обратимыми, т. е. протекать одновременно в двух противоположных направлениях.
1) Реакции обмена между сильными электролитами в растворах протекают до конца, или практически необратимы, когда ионы соединяются друг с другом и образуют:
а) малорастворимые вещества;
б) малодиссоциирующие вещества — слабые электролиты;
в) газообразные или летучие вещества.
Рассмотрим эти случаи.
а) Реакции с образованием малорастворимых веществ, выпадающих в осадок (↓).
Составим молекулярное и ионное уравнения реакции между нитратом серебра (I) AgNO3 и хлоридом натрия NaCl:
Эта реакция обмена необратима, потому что один из продуктов уходит из сферы реакции в виде нерастворимого вещества.
б) Реакции, идущие с образованием малодиссоциирующих веществ (слабых электролитов).
Составим молекулярное и ионное уравнения реакции нейтрализации между растворами гидроксида натрия NaOH и серной кислоты H2SO4:
или, сокращая коэффициенты, получим: ОН — + Н + = Н2О.
В результате реакции нейтрализации ионы водорода Н + и гидроксид-ионы ОН — образуют малодиссоциирующие молекулы воды. Процесс нейтрализации идет до конца, т. е. эта реакция необратима.
в) Реакции, протекающие с образованием газообразных веществ.
Составим молекулярное и ионное уравнения реакции между растворами гидроксида кальция и хлорида аммония NH4Cl:
Эта реакция обмена необратима, потому что образуются газ аммиак NH3 и малодиссоциирующее вещество вода.
2) Если среди исходных веществ имеются слабые электролиты или малорастворимые вещества, то такие реакции являются обратимыми, т. е. до конца не протекают. Например:
Если исходными веществами реакций обмена являются сильные электролиты, которые при взаимодействии не образуют малорастворимых или малодиссоциирующих веществ, то такие реакции не протекают. При смешивании их растворов образуется смесь ионов, которые не соединяются друг с другом. Например:
Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Гидролиз сульфата магния
MgSO4 — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.
Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать
Первая стадия (ступень) гидролиза
Полное ионное уравнение
2Mg 2+ + 2SO4 2- + 2HOH ⇄ 2MgOH + + SO4 2- + 2H + + SO4 2-
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
Mg 2+ + HOH ⇄ MgOH + + H +
Видео:Диссоциация электролитов в водных растворах. Видеоурок 39. Химия 9 классСкачать
Вторая стадия (ступень) гидролиза
Полное ионное уравнение
2MgOH + + SO4 2- + 2HOH ⇄ 2Mg(OH)2 + 2H + + SO4 2-
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
MgOH + + HOH ⇄ Mg(OH)2 + H +
Видео:Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать
Среда и pH раствора сульфата магния
В результате гидролиза образовались ионы водорода (H + ), поэтому раствор имеет кислую среду (pH
Видео:Типы Химических Реакций — Химия // Урок Химии 8 КлассСкачать
Уравнение реакции которая в водном растворе протекает практически до конца имеет вид mgso4
Урок посвящен изучению темы «Реакции ионного обмена». На нём вы рассмотрите сущность реакций, протекающих между растворами кислот, солей и щелочей. На уроке будет дано определение новому понятию реакции ионного обмена.
Также будут рассмотрены условия протекания реакций ионного обмена до конца. Чтобы лучше понять, какие необходимо соблюдать условия протекания реакций ионного обмена до конца, будет проведено повторение, что собой представляют эти реакции, их сущность. Приводятся примеры на закрепление этих понятий.
Урок поможет закрепить умение составлять уравнения реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах, научит составлять по сокращенному ионному уравнению молекулярные.
I. Сущность реакций ионного обмена
Реакциями ионного обмена называют реакции между растворами электролитов, в результате которых они обмениваются своими ионами.
Реакции ионного обмена протекают до конца (являются практически необратимыми) в тех случаях, если образуются слабый электролит, осадок (нерастворимое или малорастворимое вещество), газ.
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3
Реакция протекает до конца, так как выпадает осадок хлорида серебра
Сu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Реакция идет до конца, так как образуется слабый электролит вода
Na2CO3 + 2H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O
Реакция протекает до конца, так как образуется углекислый газ
Правила написания уравнений реакций в ионном виде
1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.
2. Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ (солей, кислот, оснований), обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.
3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.
4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.
На ионы диссоциируют
Реагенты (исходные вещества)
Растворимые (P) в воде (см. ТР):
(включая Ca(OH)2 – M)
Растворимые (P) в воде (см. ТР):
Исключения – неустойчивые вещества не диссоциируют, а разлагаются на газ и воду:
Р — растворимое вещество;
М — малорастворимое вещество;
ТР — таблица растворимости.
Алгоритм составления реакций ионного обмена (РИО)
в молекулярном, полном и кратком ионном виде
1) Записываем уравнение РИО в молекулярном виде:
Взаимодействие сульфата меди (II) и гидроксида натрия:
2) Используя ТР указываем растворимость веществ воде:
— Если продукт является М или Н – оно выпадает в осадок, справа от химической формулы ставим знак ↓
— Если продукт является газом, справа от химической формулы ставим знак ↑
3) Записываем уравнение РИО в полном ионном виде. Какие вещества диссоциируют см. в таблице — ПАМЯТКЕ
Cu 2 + + SO4 2- + 2Na + + 2OH — = 2Na + + 2SO4 + Cu(OH)2↓
Полный ионный вид
4) Записываем уравнение реакции в кратком ионном виде. Сокращаем одинаковые ионы, вычёркивая их из уравнения реакции.
Помните! РИО необратима и практически осуществима, если в продуктах образуются:
Краткий ионный вид
Вывод – данная реакция необратима, т.е. идёт до конца, т.к. образовался осадок Cu(OH)2↓
Заишем еще несколько примеров РИО, идущих с образованием осадка:
Пример №1
а) Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:
б) Полное ионное уравнение реакции:
2Al 3+ + 3SO4 2- + 3Ba 2+ + 6Cl — = 3BaSO4↓ + 2Al 3+ + 6Cl —
в) Cокращенное ионное уравнение реакции:
Пример №2
а) Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:
б) Полное ионное уравнение реакции:
В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два факта: образование вещества, нерастворимого в воде, и выделение воды.
Полное ионное уравнение реакции:
2Na + + CO3 2- + 2H + + 2Cl — = 2Na + + CO2↑ + H2O + 2Cl —
Cокращенное ионное уравнение реакции:
О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода (IV).
Заишем еще несколько примеров РИО, идущих с образованием газа:
Пример №1
Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (сульфида) с кислотой:
Полное ионное уравнение реакции:
2K + + S 2– + 2H + + 2Cl – = 2K + + 2Cl – + H2S↑
Cокращенное ионное уравнение реакции:
Пример №2
Молекулярное уравнение реакции нерастворимой соли (карбоната) с кислотой:
Полное ионное уравнение реакции:
В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды.
Посмотрите видео-опыт: “Реакция нейтрализации”
Пример №1
Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:
KOH (р) + HCl (р) = KCl(р) + H2O (мд)
Полное ионное уравнение реакции:
K + + OH – + H + + Cl – = K + + Cl – + H2O
Cокращенное ионное уравнение реакции:
Пример №2
Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:
Полное ионное уравнение реакции:
Cокращенное ионное уравнение реакции:
CaO + 2H+ = Ca 2+ + H2O.
Пример №3
Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:
Полное ионное уравнение реакции:
В данном случае полное ионное уравнение совпадает с сокращенным ионным уравнением.
V. Выполнение заданий
Задание №1. Определите, может ли осуществляться взаимодействие между растворами гидроксида калия и хлорида аммония, записать реакциив молекулярном, полном, кратком ионном виде.
— Составляем химические формулы веществ по их названиям, используя валентности и записываем РИО в молекулярном виде (проверяем растворимость веществ по ТР):
так как NH4OH неустойчивое вещество и разлагается на воду и газ NH3уравнение РИО примет окончательный вид
— Cоставляем полное ионное уравнение РИО, используя ТР (не забывайте в правом верхнем углу записывать заряд иона):
K + + OH — + NH4 + + Cl — = K + + Cl — + NH3 ↑+ H2O
— Cоставляем краткое ионное уравнение РИО, вычёркивая одинаковые ионы до и после реакции:
Взаимодействие между растворами следующих веществ может осуществляться, так как продуктами данной РИО являются газ (NH3 ↑) и малодиссоциирующее вещество вода (H2O).
Подберите вещества, взаимодействие между которыми в водных растворах выражается следующими сокращёнными уравнениями. Составьте соответствующие молекулярное и полное ионное уравнения.
— Используя ТР подбираем реагенты — растворимые в воде вещества, содержащие ионы 2H + и CO3 2- .
— Составляем молекулярное уравнение РИО:
так как угольная кислота – неустойчивое вещества, она разлагается на углекислый газ CO2 ↑ и воду H2O, уравнение примет окончательный вид:
— Составляем полное ионное уравнение РИО:
6H + +2 PO4 3- + 6 K + + 3CO3 2- -> 6 K + + 2 PO4 3- + 3CO2 ↑ + 3H2O
— Составляем краткое ионное уравнение РИО:
Сокращаем коэффициенты на три и получаем:
В конечном итоге мы получили искомое сокращённое ионное уравнение, следовательно, задание выполнено верно.
Задание №3. Запишите реакцию обмена между оксидом натрия и фосфорной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.
1. Составляем молекулярное уравнение, при составлении формул учитываем валентности (см. ТР)
3Na2O (нэ) + 2H3PO4 (р) -> 2Na3PO4 (р) + 3H2O (мд), где нэ — неэлектролит, на ионы не диссоциирует,
мд — малодиссоциирующее вещество, на ионы не раскладываем, вода — признак необратимости реакции
2. Составляем полное ионное уравнение:
3. Сокращаем одинаковые ионы и получаем краткое ионное уравнение:
3Na2O + 6H + -> 6Na + + 3H2O
Сокращаем коэффициенты на три и получаем:
Na2O + 2H + -> 2Na + + H2O
Данная реакция необратима, т.е. идёт до конца, так как в продуктах образуется малодиссоциирующее вещество вода.
VI. Задания для самостоятельной работы
Задание №1. Посмотрите следующий эксперимент:
Составьте уравнение реакции ионного обмена карбоната натрия с серной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.
Задание №2. Закончите уравнения реакций в молекулярном, полном и кратком ионном виде:
При выполнении задания используйте таблицу растворимости веществ в воде. Помните об исключениях!
Задание №3. Посмотрите следующий эксперимент:
Составьте уравнение реакции ионного обмена хлорида бария с сульфатом магния в молекулярном, полном и кратком ионном виде.
Задание №4. Закончите уравнения реакций в молекулярном, полном и кратком ионном виде:
При выполнении задания используйте таблицу растворимости веществ в воде. Помните об исключениях!
💡 Видео
Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать
Химия 8 класс: Реакции обмена в водных растворахСкачать
Как решать задачи по химии? Расчет по уравнениям химических реакций | TutorOnlineСкачать
Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать
ОВР и Метод Электронного Баланса — Быстрая Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать
Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать
Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Химия ПростоСкачать
Решение задач по уравнениям реакций, если одно из реагирующих веществ взято в избытке. 1 ч. 9 класс.Скачать
Скорость химических реакций. 9 класс.Скачать
ЭТОТ метод поможет на уроках ХИМИИ / Химия 9 классСкачать
Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать
8 класс. ОВР. Окислительно-восстановительные реакции.Скачать
Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать