Уравнения химических реакций в свете тэд

Как объяснить тот факт, что кислоты, соли и основания вступают в реакции не со всеми веществами, а со строго определенными? Чем определяются свойства кислот, оснований и солей?

На эти вопросы вы найдете ответы на данном уроке.

I. Химические свойства щелочей

1. Взаимодействие щелочей с кислотами: Me(OH)_x + H_xR

NaOH +HCl NaCl + H2O
Na + + OH — + H + + Cl — Na + + Cl — + H₂O
H + +OH — H₂O

2. Взаимодействие щелочей с кислотными оксидами: Me(OH)_x + неMe_xO_y

2NaOH +CO₂ Na₂CO₃ + H₂O
2Na + + 2OH — + CO₂2Na + + CO₃ 2- + H₂O
2OH — + CO₂ CO₃ 2- + H₂O

Если через пробирку с известковой водой (Ca(OH)2) пропустить углекислый газ (CO₂) , то известковая вода мутнеет, следствие образования соли – карбоната кальция (CaCO₃).

Щёлочи вступают в реакцию обмена с солями, при этом образуется новая соль и новое основание, но для этого нужно, чтобы образовался осадок или слабый электролит. Если в одну пробирку с гидроксида натрия добавить хлорида аммония (NH₄Cl), во вторую – с гидроксидом калия (КОН) добавить сульфат железа (III) (Fe₂(SO₄)₃), а в третью – с гидроксидом натрия добавить хлорид бария (BaCl₂) и содержимое первой пробирки нагреем, то в результате появляется резкий запах аммиака (NH₃). Во второй пробирке образуется осадок бурого цвета, а в третьей пробирке изменений не произошло.

2NaOH +MgCl₂Mg(OH)₂ + 2NaCl
2Na + +2OH — + Mg 2+ +2Cl — Mg(OH)₂ +2Na + +2Cl —
2OH — + Mg 2+ Mg(OH)₂

II. Химические свойства солей

1. Взаимодействие солей с металлами: Me_xO_y + Me*

Но нужно быть внимательным и обязательно пользоваться рядом активности металлов. Каждый металл вытесняет из раствора соли металлы, расположенные правее его в этом ряду.

При этом должны соблюдаться условия:

• обе соли (и реагирующая, и образующаяся) должны быть растворимыми
• металлы не должны реагировать с водой (т.е. щелочные и щелочноземельные металлы, которые реагируют с водой с образованием щелочей).

Посмотрим, как это происходит: в первую пробирку поместим железный гвоздь, во вторую – свинцовую пластину, а в третью – медную пластину. В первые две пробирки нальём раствора сульфата меди (II) (CuSO4), а в третью – раствор сульфата железа (II) (FeSO4). Через некоторое время мы можем наблюдать, что на железном гвозде осела медь, а во второй и третьей пробирке нет никаких изменений. Следовательно, в первой пробирке находился более активный металл, который вытеснил медь из раствора, во второй пробирке реакция не пошла, т.к. образующая соль (сульфат свинца (II)) является нерастворимой, в третьей пробирке реакция не прошла, т.к. медь стоит правее железа в ряду напряжений и не может вытеснить его из раствора соли.

Fe0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu0↓

2. Взаимодействие солей с щелочами:

3. Взаимодействие солей с кислотами:

В реакциях солей с солями образуются новые соли, в реакциях с кислотой – образуется новая кислота, в реакциях с основаниями образуется новая соль и новое основание.

III. Химические свойства кислот

Кислоты всегда начинается с водорода, окрашивают лакмус и метиловый оранжевый в красный цвет, ведь в их составе есть ион водорода (H+), который всегда образуется при диссоциации.

Так, при диссоциации соляной кислоты (HCl), образуется ион водорода и хлорид-ион (Cl — ), при диссоциации азотной кислоты (HNO₃), тоже ион водорода и нитрат-ион (NO₃ — ), при диссоциации азотистой кислоты (HNO₂) – ион водорода и нитрит-ион (NO₂ — ).

HCl = H + + Cl —

HNO₃ = H + + NO₃ —

HNO₂ ⇆ H + + NO₂ —

Именно поэтому, кислоты окрашивают лакмус и метиловый оранжевый в красный цвет.

1. Кислоты реагируют с основаниями: как с растворимыми, так и с нерастворимыми. При этом образуется соль и вода. Этот тип реакций относится к реакциям обмена.

Кислота + основание = соль + вода

Например, если мы в пробирку с гидроксидом натрия (NaOH) добавим несколько капель фенолфталеина, то раствор щёлочи окрасится в малиновый цвет, а затем сюда же добавим раствор соляной кислоты (HCl), то малиновая окраска исчезает. Окраска исчезает, т.к. в результате этой реакции образуется соль и вода. Образование соли можно легко подтвердить: если мы на предметное стекло капнем несколько капель раствора и выпарим, то на стекле появятся кристаллы соли.

2. Кислоты также вступают в реакции обмена с оксидами металлов. В результате реакции образуется соль и вода. Эта реакция вам уже знакома, наверняка оксиды, вам уже всё рассказали об этом.

Кислота + оксид металла = соль + вода

3. Кислоты реагируют с металлами, эти реакции относятся к реакциям замещения, при этом образуется соль и выделяется водород.

Кислота + металл = соль + водород

Для протекания данных реакций необходимо выполнение ряда условий:

• металл находиться в ряду напряжений до водорода
• должна получиться растворимая соль
• если кислота нерастворимая, то она не может вступить в реакцию с металлами.

Давайте, попробуем проверить. Поместим в четыре пробирки металлы: в первую пробирку – цинк, во вторую –алюминий, в третью – свинец, четвёртую – медь. В первую и третью пробирку нальём раствора серной кислоты (H2SO4), во вторую и четвёртую – раствора соляной кислоты (HCl). Понаблюдаем за изменениями. В первой и второй пробирке наблюдается выделение водорода, в третьей и четвёртой – нет. В пробирке со свинцом и серной кислотой реакция не пошла, т.к. в результате образуется нерастворимая соль, которая покрывает всю поверхность металла защитной плёнкой. В четвёртой пробирке также изменений нет, т.к. медь стоит в ряду напряжений металлов после водорода.

Zn 0 + 2H + = Zn 2+ + H₂ 0 ↑

2Al 0 + 6H + = 2Al 3+ + 3H₂ 0 ↑

Кислоты вступаем в реакции обмена с солями, при этом образуется новая кислота и новая соль. Эти реакции протекают в том случае, если образуется осадок или газ.

Кислота + соль = новая кислота + новая соль

Соляна (HCl) и серная кислоты (H₂SO₄), вам покажут это: в первой пробирке будет соляная кислота и силикат натрия (Na₂SiO₃), во второй – серная кислота и карбоната калия (K₂CO₃), в третьей – опять соляной кислоты и хлорида бария (BaCl2). Посмотрим за изменениями. В первой пробирке мы наблюдаем образование студенистого осадка (H₂SiO₃), во второй – выделение газа (CO₂), а в третьей – изменений нет. В двух пробирках реакции прошли, т.к. выполнялись следующие условия: в первой – образование осадка, во второй – выделение газа.

IV. Выполнение упражнений

Задание: составьте уравнения цепочки реакций (на “4”)

Еесли реакция является обменом, разберите ее как РИО, если реакция является ОВР, разберите ее с помощью электронного баланса (на “5”)

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации

Разделы: Химия

Цель: изучить химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации.

Задачи:

Оборудование: таблица растворимости, электрохимический ряд напряжений металлов, наборы посуды и реактивов для проведения химического эксперимента, компьютер, проектор

Планируемый результат:

Ход учебного занятия

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

Учащимся задаются частные вопросы

Какие кислоты вам известны? Запишите формулы известных вам кислот на доске (2-3 ученика записывают формулы кислот на доске, дают им названия, остальные работают в тетради)

Что мы называем кислотой?

На какие группы делятся электролиты по степени диссоциации?

Какие вещества относят к электролитам? К неэлектролитам?

Что такое степень диссоциации?

Ваше домашнее заданием было следующим, пользуясь различными источниками информации приготовить ответ на следующие вопросы: Распространенность кислот в природе?

Какие кислоты используются в качестве пищевых добавок?

(задание выдается учащимся за неделю до проведения занятия)

Компетентностно-ориентированные задания (КОЗ)

Компетентность — коммуникативная/ публичное выступление. Уровень 1.

Представь себя в роли учителя, подготовь выступление на 5 мин. и выступи перед учащимися своего класса. Для подготовки используй Интернет-ресурс.

Подготовь план своего выступления и будь готов ответить на вопросы слушателей.

матер.Ответы на вопросыИспольз. источн.Соблюд. регламентаестьнетданетданетнеткраткополн. разверн.данетданет1010100121010

3. Объяснение нового материала

Рассмотрим в свете ТЭД свойства веществ, растворы которых обладают электропроводностью

Кислоты — это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка (примеры учащиеся записывают в тетради)

По признаку основности кислоты подразделяют на 3 группы:

• одноосновные
• двухосновные
• многоосновные

Ребята, приведите примеры данных кислот.

Мы уже знаем, что диссоциация многоосновных кислот протекает ступенчато. Рассмотрим несколько примеров реакции электролитической диссоциации.

Выйти к доске и записать диссоциацию азотной, серной и фосфорной кислот.

4. Важнейшие общие химические свойства кислот

Учитель объясняет материал (объяснение сопровождается демонстрационными опытами). Все реакции проецируются на экране, учащиеся их записывают в тетради.

HCl + NaOH = NaCl + H ₂O

H + + Cl — +Na + + OH — = Na + + Cl — + H ₂O

Реакция между кислотой и оксидами металлов

СаO + 2H + + SO₄ 2- = Са 2+ + SO₄ 2- + H 2O

СаO + 2H + = Са 2+ + H2O

Реакция между кислотой и солью

Кислоты взаимодействуют с металлами. При этом образуются соли, и выделяется водород. Однако металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов правее водорода, не вытесняют его из кислот:

Zn 0 + 2H + + 2Cl — = Zn 2+ + 2Cl — + H₂ 0

Zn 0 + 2H + = Zn 2+ + H₂ 0

Cu + HCl = реакция невозможна

Концентрированные азотная и серная кислоты реагируют с металлами иначе.

5. Работа по проблемным вопросам

Где в повседневной жизни мы применяем знания о свойствах кислот?

Как, используя лишь индикатор определить растворы следующих веществ: серная кислота, вода, гидроксид натрия?

Как надо провести реакцию, чтобы увидеть ее признаки?

Следующий этап работы — работа в парах.

Учащимся выдается КОЗа.

Перед проведением лабораторного опыта учащимся напоминают правила по технике безопасности.

Компетентностно-ориентированные задания (КОЗ)

1. Компетентность разрешения проблем (идентификация (определение) проблемы, действия по решению проблемы — 1 уровень)

У известного писателя Герберта Уэллса есть замечательный научно-фантастический роман о том, что один изобретатель создал удивительную машину, которая могла переносить человека в любую эпоху прошлого или будущего. Представим себе на минутку, что мы владеем подобной машиной. Перенесемся с ее помощью на несколько веков назад.

В те далекие времена люди считали, что всемогущие, сверхъестественные силы могут сделать все. Священнослужители, для убеждения верующих в чудесах, проделывали следующее: медленно, торжественно, с молитвами чистая вода наливается в сосуд, где она немедленно краснеет, приобретая цвет вина. Это «вино» выливают в другой прозрачный сосуд, где происходит его обесцвечивание. «Вино» не дается для пробы на вкус, а любопытство верующих удовлетворяется только изменением цвета жидкости.

И сегодня нам предстоит выяснить: это чудо или же знание химии?

Для ответа на этот вопрос выполните задание, следуя инструкции.

1. В пробирку налейте 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2-3 капли фенолфталеина. Какую окраску приобрел раствор?

2. С помощью пипетки к полученному раствору постепенно прибавьте 2мл раствора соляной кислоты. Что вы наблюдаете?

Отчет о выполненной работе занесите в таблицу

HCl — соляная (хлороводородная) кислотаNaOH + HCl =NaCl +H₂O

Na + + OH — + H + + Cl — = Na + + Cl — +H₂ O

OH — + H + = H₂ OРаствор обесцветилсяПри взаимодействии основания и кислоты происходит реакция нейтрализации, в результате раствор обесцвечивается

2. Компетентность разрешения проблем (идентификация (определение) проблемы, действия по решению проблемы — 2 уровень). Информационная (обработка информации- 2 уровень)

Современная теория электролитической диссоциации говорит о том, что при растворении в воде электролиты распадаются на ионы. Пользуясь этой теорией, и знаниями о свойствах и классификации кислот ответьте на следующие вопросы:

1. С какими из перечисленных веществ взаимодействует разбавленная серная кислота.

• гидроксид калия
• ртуть
• оксид магния
• оксид фосфора
• алюминий

Запишите возможные реакции в ионном виде

2. Даны сокращенные ионные уравнения:

Cоставить полные ионные и молекулярные уравнения

3. Из перечня кислот

серная кислота, азотная кислота, сернистая кислота,

хлороводородная кислота, кремниевая кислота, угольная кислота выберите:

1. кислородсодержащие
2. нестабильные
3. нерастворимые в воде
4. двухосновные

6. Модульный ответ

2K + +2OH — + 2H + + SO 2- ₄ = 2K + + SO 2- ₄ + 2H₂O

MgO + 2H + + SO₄ 2- = Mg 2+ + SO 2- ₄+ H ₂O

MgO + 2H + = Mg 2+ + H₂ O

Ba 2+ + 2Cl — + 2H + + SO₄ 2- = BaSO₄ + 2H + + 2Cl —

2K + + CO 2- ₃ + 2H + + 2Cl — = 2K + +2Cl — + CO₂ + H₂ O

3) нерастворимые в воде:

8. Домашнее задание

Как различить растворы серной кислоты, хлорида бария, сульфата меди (II), гидроксида натрия, не имея других реактивов? Дать объяснение, записать уравнения химических реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной форме.

Даны сокращенные ионные уравнения реакций:

1) 2OH — + 2H + = 2H₂O

2) СаO + 2H + = Са 2+ + H₂ O

4) Fe 3+ + 3OH — = Fe(OH)₃

Составить полные ионные и молекулярные уравнения реакций.

Записать уравнения химических реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной форме.

Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Теория электролитической диссоциации

Темы кодификатора ЕГЭ: Электролитическая диссоциация электролитов вводных растворах. Сильные и слабые электролиты.

Электролиты – это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. Таким образом, в растворах или расплавах электролитов есть заряженные частицы. В растворах электролитов, как правило, электрическая проводимость обусловлена наличием ионов.

Ионы – это заряженные частицы (атомы или группы атомов). Разделяют положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы).

Электролитическая диссоциация — это процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.

Разделяют вещества — электролиты и неэлектролиты. К неэлектролитам относятся вещества с прочной ковалентной неполярной связью (простые вещества), все оксиды (которые химически не взаимодействуют с водой), большинство органических веществ (кроме полярных соединений — карбоновых кислот, их солей, фенолов) — альдегиды, кетоны, углеводороды, углеводы.

К электролитам относят некоторые вещества с ковалентной полярной связью и вещества с ионной кристаллической решеткой.

В чем же суть процесса электролитической диссоциации?

Поместим в пробирку несколько кристаллов хлорида натрия и добавим воду. Через некоторое время кристаллы растворятся. Что произошло?
Хлорид натрия – вещество с ионной кристаллической решеткой. Кристалл NaCl состоит из ионов Na + и Cl — . В воде этот кристалл распадается на структурные единицы-ионы. При этом распадаются ионные химические связи и некоторые водородные связи между молекулами воды. Попавшие в воду ионы Na + и Cl — вступают во взаимодействие с молекулами воды. В случае хлорид-ионов можно говорить про электростатическое притяжение дипольных (полярных) молекул воды к аниону хлора, а в случае катионов натрия оно приближается по своей природе к донорно-акцепторному (когда электронная пара атома кислорода помещается на вакантные орбитали иона натрия). Окруженные молекулами воды ионы покрываются гидратной оболочкой. Диссоциация хлорида натрия описывается уравнением:

NaCl = Na + + Cl –

При растворении в воде соединений с ковалентной полярной связью, молекулы воды, окружив полярную молекулу, сначала растягивают связь в ней, увеличивая её полярность, затем разрывают её на ионы, которые гидратируются и равномерно распределяются в растворе. Например, соляная ксилота диссоциирует на ионы так: HCl = H + + Cl — .

При расплавлении, когда происходит нагревание кристалла, ионы начинают совершать интенсивные колебания в узлах кристаллической решётки, в результате чего она разрушается, образуется расплав, который состоит из ионов.

Процесс электролитической диссоциации характеризуется величиной степени диссоциации молекул вещества:

Степень диссоциации — это отношение числа продиссоциировавших (распавшихся) молекул к общему числу молекул электролита. Т.е., какая доля молекул исходного вещества распадается в растворе или расплаве на ионы.

N_{продисс} — это число продиссоциировавших молекул,

N_исх — это исходное число молекул.

По степени диссоциации электролиты делят на делят на сильные и слабые.

Сильные электролиты (α≈1):

1. Все растворимые соли (в том числе соли органических кислот — ацетат калия CH₃COOK, формиат натрия HCOONa и др.)

2. Сильные кислоты: HCl, HI, HBr, HNO₃, H₂SO₄ (по первой ступени), HClO₄ и др.;

3. Щелочи: NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH; Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.

Сильные электролиты распадаются на ионы практически полностью в водных растворах, но только в ненасыщенных. В насыщенных растворах даже сильные электролиты могут распадаться только частично. Т.е. степень диссоциации сильных электролитов α приблизительно равна 1 только для ненасыщенных растворов веществ. В насыщенных или концентрированны растворах степень диссоциации сильных электролитов может быть меньше или равна 1: α≤1.

Слабые электролиты (α

1. Слабые кислоты, в т.ч. органические;

2. Нерастворимые основания и гидроксид аммония NH₄OH;

3. Нерастворимые и некоторые малорастворимые соли (в зависимости от растворимости).

Неэлектролиты:

1. Оксиды, не взаимодействующие с водой (взаимодействующие с водой оксиды при растворении в воде вступают в химическую реакцию с образованием гидроксидов);

2. Простые вещества;

3. Большинство органических веществ со слабополярными или неполярными связями (альдегиды, кетоны, углеводороды и т.д.).

Как диссоциируют вещества? По степени диссоциации различают сильные и слабые электролиты.

Сильные электролиты диссоциируют полностью (в насыщенных растворах), в одну ступень, все молекулы распадаются на ионы, практически необратимо. Обратите внимание — при диссоциации в растворе образуются только устойчивые ионы. Самые распространенные ионы можно найти в таблице растворимости — это ваша официальная шпаргалка на любом экзамене. Степень диссоциации сильных электролитов примерно равна 1. Например, при диссоциации фосфата натрия образуются ионы Na + и PO₄ 3– :

Диссоциация слабых электролитов : многоосновных кислот и многокислотных оснований происходит ступенчато и обратимо. Т.е. при диссоциации слабых электролитов распадается на ионы только очень небольшая часть исходных частиц. Например, угольная кислота:

HCO₃ – ↔ H + + CO₃ 2–

Гидроксид магния диссоциирует также в 2 ступени:

Mg(OH)₂ ⇄ Mg(OH) + OH –

Mg(OH) + ⇄ Mg 2+ + OH –

Кислые соли диссоциируют также ступенчато, сначала разрываются ионные связи, затем — ковалентные полярные. Например, гидрокабонат калия и гидроксохлорид магния:

KHCO₃ ⇄ K + + HCO₃ – (α=1)

HCO₃ – ⇄ H + + CO₃ 2– (α + + Cl – (α=1)

MgOH + ⇄ Mg 2+ + OH – (α 1. При растворении в воде электролиты диссоциируют (распадаются) на ионы.

2. Причина диссоциации электролиты в воде – это его гидратация, т.е. взаимодействие с молекулами воды и разрыв химической связи в нем.

3. Под действием внешнего электрического поля положительно заряженные ионы двигаюися к положительно заряженному электроду — катоду, их называют катионами. Отрицательно заряженные электроны двигаются к отрицательному электроду – аноду. Их называют анионами.

4. Электролитическая диссоциация происходит обратимо для слабых электролитов, и практически необратимо для сильных электролитов.

5. Электролиты могут в разной степени диссоциировать на ионы — в зависимости от внешних условий, концентрации и природы электролита.

6. Химические свойства ионов отличаются от свойств простых веществ. Химические свойства растворов электролитов определяются свойствами тех ионов, которые из него образуются при диссоциации.

Примеры .

1. При неполной диссоциации 1 моль соли общее количество положительных и отрицательных ионов в растворе составило 3,4 моль. Формула соли – а) K₂S б) Ba(ClO₃)₂ в) NH₄NO₃ г) Fe(NO₃)₃

Решение: для начала определим силу электролитов. Это легко можно сделать по таблице растворимости. Все соли, приведенные в ответах — растворимые, т.е. сильные электролиты. Далее, запишем уравнения электролитической диссоциации и по уравнению определим максимально число ионов в каждом растворе:

а) K₂S ⇄ 2K + + S 2– , при полном распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не получится никак;

б) Ba(ClO₃)₂ ⇄ Ba 2+ + 2ClO₃ – , опять при распаде 1 моль соли образуется 3 моль ионов, больше 3 моль ионов не образуется никак;

в) NH₄NO₃ ⇄ NH₄ + + NO₃ – , при распаде 1 моль нитрата аммония образуется 2 моль ионов максимально, больше 2 моль ионов не образуется никак;

г) Fe(NO₃)₃ ⇄ Fe 3+ + 3NO₃ – , при полном распаде 1 моль нитрата железа (III) образуется 4 моль ионов. Следовательно, при неполном распаде 1 моль нитрата железа возможно образование меньшего числа ионов (неполный распад возможен в насыщенном растворе соли). Следовательно, вариант 4 нам подходит.

🔥 Видео

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

ОВР и Метод Электронного Баланса — Быстрая Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей. 9 класс.Скачать

Основания в свете ТЭД.Скачать

Свойства кислот с точки зрения теории электролитической диссоциации. 9 класс.Скачать

8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать

Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Соли в свете ТЭД.Скачать

Химические Цепочки — Решение Цепочек Химических Превращений // Химия 8 классСкачать

КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и МеталламиСкачать

Уравнения химический реакций на ОГЭ: как составлять без ошибок?Скачать

Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.Скачать

Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. 9 класс.Скачать

Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать

Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!Скачать

ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать