ИОННЫЕ РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ Обменное взаимодействие в растворе происходит в сторону связывания ионов в виде осадка, газа, другого малодиссоциирующего соединения Формулы этих веществ записывают без разложения на ионы: простые вещества, оксиды, газы, нерастворимые в воде соли и основания (см. таблицу растворимости), слабые электролиты: 1) вода, 2) слабые кислоты*, 3) NH4OH-растворимое основание, но слабый электролит *Проще запомнить сильные кислоты. К ним относятся из бескислородных: HCl, HBr,HI; из кислородсодержащих такие, в которых элемент находится в высоких степенях окисления: +7,+ 6 (например, серная кислота, селеновая кислота, марганцевая кислота), а также азотная (HNO3) и хлорноватая (HClO3) кислоты ( cтепень окисления азота и хлора +5). Итак, эти вещества нужно записывать без разложения на ионы (т.е. одинаково и в молекулярном, и в ионных уравнениях): Cl2 N2 O2 H2 Na K2O Al2O3 CO2 ZnO Na2O СaCO3 Са3(PO4)2 CaCO3 Al(OH)3 BaSO4 H3PO4 H2O H2S NH4OH Н2SO3 ПРИМЕРЫ: Реакция нейтрализации (основание+ кислота) Потому, что это простые вещества Потому, что это оксиды Потому, что это нерастворимые в воде соединения (см. таблицу растворимости) Потому, что это слабые электролиты Молекулярное уравнение: KOH (р) + HCl (сильная кислота) = KCl(р) + H2O (слабый электролит) Полное ионное уравнение реакции: K+ + OH– + H+ + Cl– = K+ + Cl– + H2O Cокращённое ионное уравнение реакции: H+ + OH– = H2O __________________________________________________________ Основный оксид + кислота. Молекулярное уравнение: CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O. Полное ионное уравнение реакции: Cокращённое ионное уравнение реакции: CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O. _________________________________________________________ Реакция нейтрализации (слабое основание+ слабая кислота) Реакция, в зависимости от того, в каком мольном соотношении взяты реагирующие вещества, может идти с образованием средней соли или с образованием кислых солей: 3NH4OH + H3PO4 = (NH4)3PO4 + 3H2O 2NH4OH + H3PO4 = (NH4)2 H PO4 + 2H2O NH4OH + H3PO4 = NH4H2PO4 + H2O. Полное ионное уравнение для последней реакции: NH4OH + H3PO4 = NH4+ + H2PO4– + H2O В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращённым. _________________________________________________________ Реакция нейтрализации (нерастворимое основание+ слабая кислота) Молекулярное уравнение 3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 6H2O. Полное ионное уравнение реакции: 3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 6H2O В данном случае совпадают молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное уравнения. __________________________________________________________ Амфотерный оксид + сильная кислота. Молекулярное уравнение Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O. Полное ионное уравнение реакции: Al2O3 + 6H+ + 6Cl– = 2Al3+ + 6Cl– + 3H2O. Cокращённое ионное уравнение реакции: Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O. __________________________________________________________ Реакция нейтрализации (слабая кислота +сильное основание) Молекулярное уравнение H2S+ 2KOH = K2S + 2H2O Полное ионное уравнение реакции: H2S + 2K+ + 2OH– = 2K+ + S2– + 2H2O Cокращённое ионное уравнение реакции: H2S + 2OH– = S2– + 2H2O Если щёлочь в недостатке, то образуется кислая соль: H2S+ KOH = KHS + H2O Полное ионное уравнение реакции: H2S + K+ + OH– = 2K+ + HS– + H2O Cокращённое ионное уравнение реакции: H2S + OH– = HS– + H2O ________________________________________________________ Соль+ соль =? Реакция идёт, если в результате образуется нерастворимая соль (ионы связываются в виде осадка) Молекулярное уравнение Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4 + 2AlCl3. Полное ионное уравнение реакции: Cокращённое ионное уравнение реакции: __________________________________________________________ Соль + кислота= ? Сильная кислота вытесняет слабую из её соли. (ионы связываются в виде газа: H2S – в растворе это слабая кислота) Молекулярное уравнение K2S + 2HCl = 2KCl + H2S . Полное ионное уравнение реакции: 2K+ + S2– + 2H+ + 2Cl– = 2K+ + 2Cl– + H2S . Cокращённое ионное уравнение реакции: S2– + 2H+ = H2S . __________________________________________________________ Соль + кислота= ? Сильная кислота вытесняет слабую из её соли. (ионы связываются в виде газа: CO2 и слабого электролита: H2O) Молекулярное уравнение Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2 Полное ионное уравнение реакции: Cокращённое ионное уравнение реакции: О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода(IV). __________________________________________________________ Соль слабой кислоты + слабая кислота= ? (реакция идёт, т.к. ионы связываются в виде осадка: Са3(PO4)2 , газа- CO2 и слабого электролита-H2O) Молекулярное уравнение 3СaCO3 + 2H3РO4 = Са3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2 Полное ионное уравнение реакции: В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращённым уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды. __________________________________________________________ ЗАДАНИЯ: 1. Напишите в молекулярном, полном и сокращённом ионных видах следующие уравнения реакций: K2O + HNO3 = ... , CaCO3 + HCl = ... , Al(OH)3 + H3PO4 = ... . 2. Приведите полные ионные и молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращённым ионным уравнениям: ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O, 3Na2O + 6H+ = 6Na+ + 3H2O, Ag+ + Cl– = AlCl , 3. Приведите по одному примеру реакции ионного обмена, протекающей до конца с: а) выделением воды; б) образованием осадка; в) одновременным выделением газа и воды. Обменное взаимодействие растворе происходит в сторону связывания ионов в виде осадка, газа, другого малодиссоциирующего соединения.