دستورالعمل ها

قبل از شروع معادلات یونی، باید قوانینی را بدانید. غیر محلول در آب، مواد گازی و ضعیف تجزیه شوند (مثلاً آب) به یون تجزیه نمی شوند، به این معنی که آنها را به شکل مولکولی بنویسید. این همچنین شامل الکترولیت های ضعیف مانند H2S، H2CO3، H2SO3، NH4OH می شود. حلالیت ترکیبات را می توان از جدول حلالیت تعیین کرد که یک ماده مرجع تایید شده برای همه انواع کنترل است. تمام بارهایی که در کاتیون ها و آنیون ها ذاتی هستند نیز در آنجا نشان داده شده اند. برای تکمیل کامل کار، باید معادلات اختصاری مولکولی، کامل و یونی بنویسید.

مثال شماره 1. واکنش خنثی سازی بین اسید سولفوریک و هیدروکسید پتاسیم، آن را از دیدگاه ED (نظریه تفکیک الکترولیتی) در نظر بگیرید. ابتدا معادله واکنش را به شکل مولکولی بنویسید و .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O مواد حاصل را از نظر حلالیت و تفکیک آنها تجزیه و تحلیل کنید. همه ترکیبات در آب محلول هستند، یعنی یون هستند. تنها استثنا آب است که به یون تجزیه نمی شود و در نتیجه به صورت مولکولی باقی می ماند معادله یونی کامل را بنویسید، همان یون ها را در سمت چپ و راست پیدا کنید و . برای خنثی کردن یونهای یکسان، آنها را خط بکشید. 2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2O نتیجه معادله اختصاری یونی است: 2H+ +2OH- = 2H2OCضرایب به شکل دوگانه نیز می توانند به اختصار بیان شوند: H+ +OH- = H2O

مثال شماره 2. واکنش تبادل بین کلرید مس و هیدروکسید سدیم را بنویسید، آن را از نظر TED در نظر بگیرید. معادله واکنش را به صورت مولکولی بنویسید و ضرایب را تعیین کنید. در نتیجه، هیدروکسید مس به دست آمده یک رسوب آبی تشکیل داد. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl همه مواد را از نظر حلالیت در آب تجزیه و تحلیل کنید - همه چیز به جز هیدروکسید مس محلول است که به یون تجزیه نمی شود. معادله یونی کامل را بنویسید، زیر آن خط بکشید و یونهای یکسان را مخفف کنید: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- معادله یونی خلاصه شده باقی می ماند: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2 ↓

مثال شماره 3. واکنش تبادلی بین کربنات سدیم و اسید کلریدریک را بنویسید، آن را از نظر TED در نظر بگیرید. معادله واکنش را به صورت مولکولی بنویسید و ضرایب را تعیین کنید. در نتیجه واکنش، کلرید سدیم تشکیل شده و گاز CO2 (دی اکسید کربن یا مونوکسید کربن (IV)) آزاد می شود. این به دلیل تجزیه اسید کربنیک ضعیف است که به اکسید و آب تجزیه می شود. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O همه مواد را از نظر حلالیت در آب و تفکیک آنالیز کنید. دی اکسید کربن سیستم را به عنوان یک ترکیب گازی ترک می کند، آب یک ماده تجزیه ضعیف است. تمام مواد دیگر به یون تجزیه می شوند. معادله یونی کامل را بنویسید، زیر آنها خط بکشید و یونهای یکسان را مخفف کنید: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O معادله خلاصه شده یونی باقی می ماند: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

موضوع: پیوند شیمیایی تفکیک الکترولیتی

درس: نوشتن معادلات برای واکنش های تبادل یونی

بیایید یک معادله برای واکنش بین هیدروکسید آهن (III) و اسید نیتریک ایجاد کنیم.

Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

(هیدروکسید آهن (III) یک باز نامحلول است، بنابراین در معرض آن قرار نمی گیرد. آب ماده ای است که تفکیک ضعیفی دارد، عملاً در محلول به یون تجزیه نمی شود.)

Fe(OH) 3 + 3H + + 3NO 3 - = Fe 3 + + 3NO 3 - + 3H 2 O

همان تعداد آنیون نیترات را در سمت چپ و راست خط بزنید و معادله یونی اختصاری را بنویسید:

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3 + + 3H 2 O

این واکنش تا تکمیل پیش می رود، زیرا یک ماده کمی جداشدنی تشکیل می شود - آب.

بیایید یک معادله برای واکنش بین کربنات سدیم و نیترات منیزیم بنویسیم.

Na 2 CO 3 + Mg (NO 3) 2 = 2 NaNO 3 + MgCO 3 ↓

بیایید این معادله را به صورت یونی بنویسیم:

(کربنات منیزیم در آب نامحلول است و بنابراین به یون تجزیه نمی شود.)

2Na + + CO 3 2- + Mg 2 + + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + MgCO 3 ↓

بیایید همان تعداد آنیون نیترات و کاتیون های سدیم را در سمت چپ و راست خط بکشیم و معادله یونی اختصاری را بنویسیم:

CO 3 2- + Mg 2 + = MgCO 3 ↓

این واکنش تا تکمیل پیش می رود، زیرا یک رسوب تشکیل می شود - کربنات منیزیم.

بیایید یک معادله برای واکنش بین کربنات سدیم و اسید نیتریک بنویسیم.

Na 2 CO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

(دی اکسید کربن و آب محصولی از تجزیه کربنیک اسید ضعیف حاصله هستند.)

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + CO 2 + H 2 O

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

این واکنش تا تکمیل پیش می رود، زیرا در نتیجه گاز آزاد می شود و آب تشکیل می شود.

بیایید دو معادله واکنش مولکولی ایجاد کنیم که با معادله یونی مختصر زیر مطابقت دارد: Ca 2 + + CO 3 2- = CaCO 3 .

معادله یونی خلاصه شده جوهر واکنش تبادل یونی را نشان می دهد. در این صورت می توان گفت که برای به دست آوردن کربنات کلسیم لازم است که ترکیب ماده اول شامل کاتیون های کلسیم و ترکیب دوم آنیون های کربنات باشد. بیایید معادلات مولکولی برای واکنش هایی که این شرط را برآورده می کنند ایجاد کنیم:

CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl

Ca(NO 3) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2 NaNO 3

1. Orzhekovsky P.A. شیمی: پایه نهم: کتاب درسی. برای آموزش عمومی استقرار / پ.ا. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، ال.اس. پونتاک - M.: AST: Astrel، 2007. (§17)

2. Orzhekovsky P.A. شیمی: پایه نهم: آموزش عمومی. استقرار / پ.ا. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، م.م. شالاشووا. - M.: Astrel، 2013. (§9)

3. رودزیتیس جی.ای. شیمی: معدنی. علم شیمی. عضو. شیمی: کتاب درسی. برای کلاس نهم / GE. رودزیتیس، F.G. فلدمن - M.: آموزش، OJSC "کتاب های درسی مسکو"، 2009.

4. Khomchenko I.D. مجموعه مسائل و تمرینات شیمی دبیرستان. - M.: RIA "موج جدید": ناشر Umerenkov، 2008.

5. دایره المعارف برای کودکان. جلد 17. شیمی / فصل. ویرایش V.A. ولودین، وید. علمی ویرایش آی. لینسون. - M.: آوانتا +، 2003.

منابع وب اضافی

1. مجموعه یکپارچه از منابع آموزشی دیجیتال (تجارب ویدیویی در مورد موضوع): ().

2. نسخه الکترونیکی مجله "شیمی و زندگی": ().

مشق شب

1. در جدول، جفت موادی را که بین آنها امکان تبادل یونی وجود دارد، با علامت بعلاوه علامت بزنید و تا تکمیل ادامه دهید. معادلات واکنش را به صورت مولکولی، کامل و یونی احیا شده بنویسید.

مواد واکنش دهنده	ک2 CO3		AgNO3	FeCl3	HNO3
CuCl2

2. ص. 67 شماره 10,13 از کتاب درسی P.A. Orzhekovsky "شیمی: کلاس نهم" / P.A. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، م.م. شالاشووا. - M.: Astrel، 2013.

تعریف

واکنش هایی که بین یون ها در محلول های الکترولیت رخ می دهد نامیده می شود واکنش های تبادل یونی(RIO).

در طول RIO، هیچ تغییری در حالت اکسیداسیون عناصر وجود ندارد، بنابراین RIO ردوکس نیست.

معیار برگشت ناپذیری واکنش های تبادل یونی، تشکیل یک الکترولیت ضعیف است.

قانون برتوله

واکنش‌های تبادل یونی تقریباً برگشت ناپذیر انجام می‌شود اگر یکی از محصولات واکنش حاصل از کره واکنش به شکل زیر "ترک" کند:

• گاز،
• پیش نویس
• یا یک الکترولیت با تفکیک ضعیف (مثلاً آب).

اگر هیچ یونی در محلول وجود نداشته باشد که یک الکترولیت ضعیف تشکیل دهد، واکنش برگشت پذیر است و در این حالت معادله آن نوشته نمی شود و علامت "$\ne$" قرار می گیرد.

برای نوشتن معادلات یونی از شکل های مولکولی (1)، یونی کامل (2) و یونی کوتاه معادلات (3،4) استفاده می شود:

$2KOH + H_2SO_4 = K_2SO_4 + 2H_2O \hspace(3cm) (1)$

$2K^+ +2OH^- + 2H^+ + SO_4^(2-) = 2K^+ + SO_4^(2-) +2H_2O \hspace(0.2cm) (2)$

$2OH^- + 2H^+ = 2H_2O \hspace(5cm) (3)$

$OH^- + H^+ = H_2O \hspace(5.5cm) (4)$

لطفا توجه داشته باشید که در در یک معادله یونی کوتاه، ضرایب باید حداقل باشد.بنابراین در رابطه (3) همه ضرایب 2 کاهش یافته و معادله (4) حاصل معادله یونی کوتاه در نظر گرفته می شود.

هنگام تهیه RIO، باید این را به خاطر داشت

• آب، فلزات، اکسیدها، گازها، بارش به یون تجزیه نمی شوند و در تمام معادلات به شکل مولکولی نوشته می شوند.
• $H_2SO_3$، $H_2CO_3$، $NH_4OH$، $AgOH$ناپایدار هستند و در صورت تشکیل تقریباً بلافاصله تجزیه می شوند:

  $H_2SO_3 = H_2O + SO_2 \uparrow$

  $H_2CO_3 = H_2O + CO_2 \uparrow$

  $NH_4OH = H_2O + NH_3 \uparrow$

  $2AgOH = Ag_2O \downnarrow + H_2O$

الگوریتم ترکیب واکنش های تبادل یونی

1. معادله مولکولی را بنویسید و ضرایب را تعیین کنید. هنگام نوشتن فرمول های شیمیایی محصولات واکنش، یادآوری این نکته مهم است که مجموع بارهای موجود در مولکول باید برابر با صفر باشد.
2. یک معادله یونی کامل ترسیم شده است که نتیجه تفکیک مواد اولیه و محصولات واکنش تبادل را در نظر می گیرد. تمام ترکیبات محلول در قالب یون ثبت می شوند (در جدول حلالیت با حرف "P" (بسیار محلول در آب) نشان داده شده است، به استثنای هیدروکسید کلسیم). فرمول مواد نامحلول، گازها، اکسیدها و آب به صورت مولکولی نوشته شده است. با احتساب ضریب واکنش کل، که تمام ضرایب سمت راست و چپ معادله را جمع می کنیم.
3. برای به دست آوردن شکل یونی خلاصه شده معادله، موارد مشابه آورده شده است، یعنی یون های یکسان قبل و بعد از علامت مساوی در معادله به اختصار آمده اند. ضرایب باید حداقل باشد و مجموع بارها در سمت چپ و راست معادله باید یکسان باشد. ضریب کل به صورت اختصاری (مشابه شکل کامل) محاسبه می شود.
4. شکل یونی مختصر معادله منعکس کننده است جوهر واکنش شیمیایی که رخ داد.

برهمکنش اکسیدهای بازی با اسیدها. معادلات مولکولی، کوتاه و کامل یونی را برای برهمکنش اکسید کلسیم و اسید کلریدریک بنویسید. مجموع ضرایب را به صورت کامل و اختصاری محاسبه کنید.

راه حل

1. معادله مولکولی:

$CaO + 2HCl = CaCl_2 + H_2O$

2. معادله یونی کامل:

$CaO + 2H^+ + \underline(2Cl^-) = Ca^(2+) + \underline(2Cl^-) + H_2O$

مجموع ضرایب (1+2+2+1+2+1)=9 است.

3. معادله یونی مختصر:

$CaO + 2H^+ = Ca^(2+) + H_2O$

ضریب کل (1+2+1+1)=5 است.

4. یک معادله یونی کوتاه نشان می دهد که وقتی اکسید کلسیم با اسیدهای قوی ($H^+$) برهمکنش می کند، واکنش تقریبا غیرقابل برگشت است و در نتیجه یک نمک کلسیم محلول و یک ماده با تفکیک کم (آب) تشکیل می شود.

برهمکنش نمک ها با اسیدهامعادلات مولکولی، کوتاه و کامل یونی برهمکنش کربنات پتاسیم و اسید نیتریک را بنویسید. مجموع ضرایب را به صورت کامل و اختصاری محاسبه کنید.

راه حل

1. معادله مولکولی:

$K_2CO_3 + 2HNO_3 = 2KNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$

2. معادله یونی کامل:

$\underline(2K^+) + CO_3^(2-) + 2H^+ + \underline(2NO_3^-) = \underline(2K^+) + \underline(2NO_3^-) + CO_2\uparrow + H_2O$

مجموع ضرایب (2+1+2+2+2+2+1+1)=13 است.

3. معادله یونی مختصر:

$ CO_3^(2-) + 2H^+ = CO_2\uparrow + H_2O$

مجموع ضرایب (1+2+1+1)=5 است.

4. یک معادله یونی کوتاه نشان می‌دهد که وقتی کربنات‌های محلول (فلزات قلیایی) با اسیدهای قوی ($H^+$) برهم‌کنش می‌کنند، واکنش تقریباً برگشت‌ناپذیر است، و در نتیجه همیشه دی اکسید کربن ($CO_2\uparrow$) تشکیل می‌شود. ماده تجزیه کننده ضعیف (آب)

واکنش های تبادل یونی واکنش هایی در محلول های آبی بین الکترولیت ها هستند که بدون تغییر در حالت اکسیداسیون عناصر تشکیل دهنده آنها اتفاق می افتد.

شرط لازم برای واکنش بین الکترولیت ها (نمک ها، اسیدها و بازها) تشکیل یک ماده کمی تفکیک کننده (آب، اسید ضعیف، هیدروکسید آمونیوم)، رسوب یا گاز است.

بیایید واکنشی را در نظر بگیریم که منجر به تشکیل آب می شود. چنین واکنش هایی شامل تمام واکنش های بین هر اسید و هر باز است. به عنوان مثال، واکنش اسید نیتریک با هیدروکسید پتاسیم:

HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O (1)

مواد اولیه، یعنی اسید نیتریک و هیدروکسید پتاسیم و همچنین یکی از فرآورده ها یعنی نیترات پتاسیم الکترولیت های قوی هستند. در محلول آبی آنها تقریباً منحصراً به شکل یون وجود دارند. آب حاصل متعلق به الکترولیت های ضعیف است، یعنی. عملاً به یون تجزیه نمی شود. بنابراین، با نشان دادن وضعیت واقعی مواد در یک محلول آبی، معادله بالا را می توان با دقت بیشتری بازنویسی کرد. به شکل یون:

H + + NO 3 − + K + + OH ‑ = K + + NO 3 − + H 2 O (2)

همانطور که از رابطه (2) مشاهده می شود، هم قبل و هم بعد از واکنش، یون های NO 3- و K + در محلول وجود دارند. به عبارت دیگر، اساساً یون‌های نیترات و یون‌های پتاسیم اصلاً در واکنش شرکت نکردند. این واکنش تنها به دلیل ترکیب ذرات H + و OH- در مولکول‌های آب رخ داد. بنابراین، با انجام یک کاهش جبری یونهای یکسان در رابطه (2):

H + + NO 3 - + K + + OH - = K + + NO 3 - + H2 O

دریافت خواهیم کرد:

H + + OH ‑ = H 2 O (3)

معادلات شکل (3) نامیده می شوند معادلات یونی مختصر، نوع (2) - معادلات کامل یونیو نوع (1) - معادلات واکنش مولکولی.

در واقع، معادله یونی یک واکنش، ماهیت آن را حداکثر منعکس می کند، دقیقا همان چیزی که وقوع آن را ممکن می کند. لازم به ذکر است که بسیاری از واکنش های مختلف می توانند با یک معادله یونی مختصر مطابقت داشته باشند. در واقع، اگر مثلاً اسید نیتریک را نه، بلکه اسید کلریدریک را در نظر بگیریم، و به جای هیدروکسید پتاسیم، مثلاً از هیدروکسید باریم استفاده کنیم، معادله مولکولی واکنش زیر را خواهیم داشت:

2HCl+ Ba(OH) 2 = BaCl 2 + 2H 2 O

اسید هیدروکلریک، هیدروکسید باریم و کلرید باریم الکترولیت های قوی هستند، یعنی در محلول عمدتاً به شکل یون وجود دارند. همانطور که در بالا توضیح داده شد، آب یک الکترولیت ضعیف است، یعنی تقریباً فقط به شکل مولکول در محلول وجود دارد. بدین ترتیب، معادله یونی کاملاین واکنش به شکل زیر خواهد بود:

2H + + 2Cl - + Ba 2 + + 2OH - = Ba 2 + + 2Cl - + 2H 2 O

بیایید همان یون های سمت چپ و راست را باطل کنیم و دریافت کنیم:

2H + + 2OH - = 2H 2 O

با تقسیم دو سمت چپ و راست بر 2، به دست می آید:

H + + OH - = H 2 O،

اخذ شده معادله یونی مختصربه طور کامل با معادله یونی مختصر برای برهمکنش اسید نیتریک و هیدروکسید پتاسیم منطبق است.

هنگام ساخت معادلات یونی به شکل یون، فقط فرمول ها را بنویسید:

1) اسیدهای قوی (HCl، HBr، HI، H 2 SO 4، HNO 3، HClO 4) (لیست اسیدهای قوی باید یاد بگیرید!)

2) بازهای قوی (هیدروکسیدهای قلیایی (ALM) و فلزات قلیایی خاکی (ALM))

3) نمک های محلول

فرمول ها به شکل مولکولی نوشته شده اند:

1) آب H 2 O

2) اسیدهای ضعیف (H2S، H2CO3، HF، HCN، CH3COOH (و سایرین، تقریباً همه آلی)).

3) بازهای ضعیف (NH 4 OH و تقریباً تمام هیدروکسیدهای فلزات به جز فلز قلیایی و فلز قلیایی.

4) نمک های کمی محلول (↓) ("M" یا "H" در جدول حلالیت).

5) اکسیدها (و سایر موادی که الکترولیت نیستند).

بیایید سعی کنیم معادله بین هیدروکسید آهن (III) و اسید سولفوریک را بنویسیم. در شکل مولکولی معادله برهمکنش آنها به صورت زیر نوشته می شود:

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

هیدروکسید آهن (III) مطابق با نام "H" در جدول حلالیت است که به ما در مورد نامحلول بودن آن می گوید. در معادله یونی باید به طور کامل نوشته شود، یعنی. به صورت Fe(OH) 3. اسید سولفوریک محلول است و متعلق به الکترولیت های قوی است، یعنی در محلول عمدتاً در حالت تفکیک وجود دارد. سولفات آهن (III) مانند تقریباً تمام نمک های دیگر، یک الکترولیت قوی است و از آنجایی که در آب محلول است، باید در معادله یونی به صورت یون درج شود. با در نظر گرفتن تمام موارد فوق، یک معادله یونی کامل به شکل زیر بدست می آوریم:

2Fe(OH) 3 + 6H + + 3SO 4 2- = 2Fe 3+ + 3SO 4 2- + 6H 2 O

با کاهش یون های سولفات در سمت چپ و راست، به دست می آوریم:

2Fe(OH) 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 6H 2 O

با تقسیم دو طرف معادله بر 2، معادله یونی اختصاری را بدست می آوریم:

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3 + + 3H 2 O

حالا بیایید به واکنش تبادل یونی که رسوب تولید می کند نگاه کنیم. به عنوان مثال، برهمکنش دو نمک محلول:

هر سه نمک - کربنات سدیم، کلرید کلسیم، کلرید سدیم و کربنات کلسیم (بله، همینطور) - الکترولیت های قوی هستند و همه به جز کربنات کلسیم در آب محلول هستند، یعنی. در این واکنش به شکل یون ها درگیر می شوند:

2Na + + CO 3 2- + Ca 2 + + 2Cl - = CaCO 3 ↓ + 2Na + + 2Cl -

با لغو همان یون های سمت چپ و راست در این معادله، معادله یونی اختصاری را به دست می آوریم:

CO 3 2- + Ca 2 + = CaCO 3 ↓

آخرین معادله دلیل برهمکنش محلول های کربنات سدیم و کلرید کلسیم را نشان می دهد. یون‌های کلسیم و یون‌های کربنات به مولکول‌های کربنات کلسیم خنثی تبدیل می‌شوند که وقتی با یکدیگر ترکیب می‌شوند، بلورهای کوچکی از رسوب CaCO 3 با ساختار یونی ایجاد می‌کنند.

نکته مهم برای قبولی در آزمون یکپارچه دولتی شیمی

برای اینکه واکنش نمک 1 با نمک 2 ادامه یابد، علاوه بر الزامات اساسی برای وقوع واکنش های یونی (گاز، رسوب یا آب در محصولات واکنش)، چنین واکنش هایی مشمول نیاز دیگری هستند - نمک های اولیه باید محلول باشند. . یعنی مثلا

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu (NO 3) 2

واکنش ادامه نمی یابد، اگرچه FeS به طور بالقوه می تواند رسوب ایجاد کند، زیرا نامحلول دلیل اینکه واکنش ادامه نمی یابد، حل نشدن یکی از نمک های شروع کننده (CuS) است.

اما مثلاً

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓ + 2 NaCl

به دلیل نامحلول بودن کربنات کلسیم و محلول بودن نمک های آغازین اتفاق می افتد.

همین امر در مورد برهمکنش نمک ها با بازها نیز صدق می کند. علاوه بر الزامات اساسی برای وقوع واکنش های تبادل یونی، برای واکنش نمک با یک باز، حلالیت هر دوی آنها ضروری است. بدین ترتیب:

Cu(OH) 2 + Na 2 S - نشت نمی کند،

زیرا Cu(OH)2 نامحلول است، اگرچه محصول بالقوه CuS یک رسوب است.

اما واکنش بین NaOH و Cu(NO 3) 2 ادامه می یابد، بنابراین هر دو ماده اولیه محلول هستند و رسوب Cu(OH) 2 ایجاد می کنند:

2NaOH + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO3

توجه! به هیچ وجه نباید نیاز حلالیت مواد اولیه را فراتر از واکنش نمک 1 + نمک 2 و نمک + پایه گسترش دهید.

به عنوان مثال، در مورد اسیدها این نیاز ضروری نیست. به ویژه، تمام اسیدهای محلول به خوبی با همه کربنات ها، از جمله اسیدهای نامحلول، واکنش نشان می دهند.

به عبارت دیگر:

1) نمک 1 + نمک 2 - واکنش در صورتی رخ می دهد که نمک های اصلی محلول باشند، اما در محصولات رسوب وجود داشته باشد.

2) نمک + هیدروکسید فلز - اگر مواد اولیه محلول باشند و در محصولات رسوب یا هیدروکسید آمونیوم وجود داشته باشد واکنش رخ می دهد.

بیایید شرط سوم برای وقوع واکنش های تبادل یونی را در نظر بگیریم - تشکیل گاز. به طور دقیق، فقط در نتیجه تبادل یونی، تشکیل گاز فقط در موارد نادر امکان پذیر است، به عنوان مثال، در هنگام تشکیل گاز سولفید هیدروژن:

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

در بیشتر موارد دیگر، گاز در نتیجه تجزیه یکی از محصولات واکنش تبادل یونی تشکیل می شود. به عنوان مثال، شما باید به عنوان بخشی از آزمون یکپارچه دولت بدانید که با تشکیل گاز، به دلیل ناپایداری، محصولاتی مانند H 2 CO 3، NH 4 OH و H 2 SO 3 تجزیه می شوند:

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

NH 4 OH = H 2 O + NH 3

H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

به عبارت دیگر، اگر یک تبادل یونی اسید کربنیک، هیدروکسید آمونیوم یا اسید سولفوره تولید کند، واکنش تبادل یونی به دلیل تشکیل یک محصول گازی ادامه می‌یابد:

اجازه دهید معادلات یونی تمام واکنش های فوق را که منجر به تشکیل گازها می شود، بنویسیم. 1) برای واکنش:

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

سولفید پتاسیم و برومید پتاسیم به صورت یونی نوشته می شود، زیرا نمک های محلول و همچنین اسید هیدروبرومیک هستند، زیرا به اسیدهای قوی اشاره دارد. سولفید هیدروژن که گازی با محلول ضعیف است که به یون های ضعیفی تجزیه می شود، به شکل مولکولی نوشته می شود:

2K + + S 2- + 2H + + 2Br — = 2K + + 2Br — + H 2 S

با کاهش یونهای یکسان بدست می آوریم:

S 2- + 2H + = H 2 S

2) برای معادله:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

در شکل یونی، Na 2 CO 3، Na 2 SO 4 به عنوان نمک های بسیار محلول و H 2 SO 4 به عنوان یک اسید قوی نوشته می شود. آب یک ماده تجزیه ضعیف است و CO 2 به هیچ وجه الکترولیت نیست، بنابراین فرمول آنها به شکل مولکولی نوشته می شود:

2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2

CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2

3) برای معادله:

NH 4 NO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O + NH 3

مولکول های آب و آمونیاک به طور کامل نوشته می شوند و NH 4 NO 3، KNO 3 و KOH به شکل یونی نوشته می شوند، زیرا همه نیترات ها نمک های بسیار محلول هستند و KOH یک هیدروکسید فلز قلیایی است، به عنوان مثال. پایه قوی:

NH 4 + + NO 3 - + K + + OH - = K + + NO 3 - + H 2 O + NH 3

NH 4 + + OH - = H 2 O + NH 3

برای معادله:

Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + SO 2

معادله کامل و خلاصه شده به صورت زیر خواهد بود:

2Na + + SO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H 2 O + SO 2

آموزش عمومی پایه

خط UMK V.V. Lunin. شیمی (8-9)

معادلات یونی

معادلات یونی بخشی جدایی ناپذیر از علم پیچیده و جالب شیمی است. چنین معادلاتی به شما این امکان را می دهد که به وضوح ببینید کدام یون ها دچار دگرگونی های شیمیایی می شوند. موادی که تحت تفکیک الکترولیتی قرار می گیرند به عنوان یون ثبت می شوند. بیایید به تاریخچه موضوع، الگوریتم ساخت معادلات یونی و نمونه هایی از مسائل نگاه کنیم.

تاریخچه موضوع

حتی کیمیاگران قدیم با انجام واکنش های شیمیایی ساده در جستجوی سنگ فیلسوف و ثبت نتایج تحقیقات خود در قطعات ضخیم، از علائم خاصی برای مواد شیمیایی استفاده می کردند. هر دانشمند سیستم خاص خود را داشت که جای تعجب نیست: همه می خواستند از دانش مخفی خود در برابر دسیسه های افراد حسود و رقبا محافظت کنند. و تنها در قرن هشتم، عناوین رایج برای برخی از عناصر ظاهر شد.

در سال 1615، ژان بگون، در کتاب خود "عناصر شیمی"، که به حق یکی از اولین کتاب های درسی در این بخش از علوم طبیعی محسوب می شود، استفاده از نمادها را برای نوشتن معادلات شیمیایی پیشنهاد کرد. تنها در سال 1814 بود که شیمیدان سوئدی، Jons Jakob Berzelius، سیستمی از نمادهای شیمیایی را بر اساس یک یا دو حرف اول نام لاتین یک عنصر، شبیه به چیزی که دانش آموزان در کلاس یاد می گیرند، ایجاد کرد.

در کلاس هشتم (بند 12، کتاب درسی "شیمی. کلاس هشتم" ویرایش شده توسط V.V. Eremin)، کودکان یاد گرفتند که معادلات مولکولی واکنش ها را بسازند، جایی که هم معرف ها و هم محصولات واکنش به شکل مولکول ارائه می شوند.

با این حال، این یک دیدگاه ساده از تحولات شیمیایی است. و دانشمندان قبلاً در قرن 18 به این موضوع فکر کردند.

در نتیجه آزمایشات خود، آرنیوس دریافت که محلول های برخی از مواد جریان الکتریکی را هدایت می کنند. و او ثابت کرد که مواد با رسانایی الکتریکی در محلول هایی به شکل یون هستند: کاتیون های با بار مثبت و آنیون های با بار منفی. و این ذرات باردار هستند که وارد واکنش می شوند.

معادلات یونی چیست؟

معادلات واکنش یونی- اینها معادلات شیمیایی هستند که در آنها واکنش دهنده ها و محصولات واکنش به عنوان یون های تفکیک شده تعیین می شوند. معادلات این نوع برای نوشتن واکنش های جایگزینی و تبادل شیمیایی در محلول ها مناسب هستند.

معادلات یونی- بخشی جدایی ناپذیر از علم شیمی پیچیده و جالب. چنین معادلاتی به شما این امکان را می دهد که به وضوح ببینید کدام یون ها دچار دگرگونی های شیمیایی می شوند. موادی که تحت تفکیک الکترولیتی قرار می گیرند به شکل یون نوشته می شوند (موضوع به تفصیل در پاراگراف 10 کتاب درسی "شیمی. کلاس نهم" ویرایش شده توسط V.V. Eremin مورد بحث قرار گرفته است). گازها، موادی که رسوب می‌کنند و الکترولیت‌های ضعیفی که عملاً تجزیه نمی‌شوند به شکل مولکول ثبت می‌شوند. گازها با فلش رو به بالا () و موادی که رسوب می کنند با فلش رو به پایین (↓) نشان داده می شوند.

کتاب درسی توسط معلمان دانشکده شیمی دانشگاه دولتی مسکو نوشته شده است. M.V. لومونوسوف از ویژگی های بارز کتاب می توان به سادگی و وضوح ارائه مطالب، سطح علمی بالا، تعداد زیادی تصویر، آزمایش و آزمایش های سرگرم کننده اشاره کرد که امکان استفاده از آن در کلاس ها و مدارس با مطالعه عمیق موضوعات علوم طبیعی

ویژگی های معادلات یونی

1. واکنش های تبادل یونی، بر خلاف واکنش های ردوکس، بدون ایجاد اختلال در ظرفیت موادی که دچار دگرگونی های شیمیایی می شوند، رخ می دهد.

- واکنش ردوکس

واکنش تبادل یونی

2. واکنش های بین یون ها در شرایطی رخ می دهد که در طی واکنش یک رسوب با محلول ضعیف تشکیل شود، یک گاز فرار آزاد شود یا الکترولیت های ضعیف تشکیل شوند.

1 میلی لیتر محلول کربنات سدیم را در لوله آزمایش بریزید و چند قطره اسید کلریدریک به آن اضافه کنید.

چه اتفاقی می افتد؟

یک معادله برای واکنش ایجاد کنید، معادلات یونی کامل و خلاصه شده را بنویسید.

#ADVERTISING_INSERT#