Ohjeet

Ennen kuin aloitat ioniyhtälöiden, sinun on ymmärrettävä joitain sääntöjä. Veteen liukenemattomat kaasumaiset ja heikosti dissosioituvat aineet (esimerkiksi vesi) eivät hajoa ioneiksi, mikä tarkoittaa niiden kirjoittamista molekyylimuotoon. Tämä sisältää myös heikot elektrolyytit, kuten H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH. Yhdisteiden liukoisuus voidaan määrittää liukoisuustaulukosta, joka on hyväksytty vertailumateriaali kaikentyyppisille kontrollille. Kaikki kationeille ja anioneille ominaiset varaukset on myös merkitty siellä. Tehtävän suorittamiseksi kokonaan sinun on kirjoitettava molekyyli-, täydelliset ja ioniset lyhenneyhtälöt.

Esimerkki nro 1. rikkihapon ja kaliumhydroksidin välinen neutralointireaktio, tarkastelemme sitä ED:n (elektrolyyttisen dissosiaatioteorian) näkökulmasta. Kirjoita ensin reaktioyhtälö molekyylimuodossa ja .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O Analysoi tuloksena olevien aineiden liukoisuus ja dissosiaatio. Kaikki yhdisteet ovat vesiliukoisia, mikä tarkoittaa, että ne ovat ioneja. Ainoa poikkeus on vesi, joka ei hajoa ioneiksi ja pysyy siksi molekyylimuodossa Kirjoita täydellinen ioniyhtälö, etsi samat ionit vasemmalta ja oikealta puolelta ja . Jos haluat kumota identtiset ionit, yliviivaa ne.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2O Tuloksena on ioninen lyhenneyhtälö:2H+ +2OH- = 2H2OCKertoimiset kaksin muodossa voidaan myös lyhentää: H+ +OH- = H20

Esimerkki nro 2. Kirjoita kuparikloridin ja natriumhydroksidin välinen vaihtoreaktio, tarkastelemme sitä TED:n näkökulmasta. Kirjoita reaktioyhtälö molekyylimuodossa ja anna kertoimet. Tuloksena saatu kuparihydroksidi muodosti sinisen sakan. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl Analysoi kaikkien aineiden vesiliukoisuus - kaikki on liukoista paitsi kuparihydroksidi, joka ei hajoa ioneiksi. Kirjoita koko ioniyhtälö muistiin, alleviivaa ja lyhennä identtiset ionit: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- Ioninen lyhennetty yhtälö säilyy: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2 ↓

Esimerkki nro 3. Kirjoita natriumkarbonaatin ja kloorivetyhapon välinen vaihtoreaktio, tarkastelemme sitä TED:n näkökulmasta. Kirjoita reaktioyhtälö molekyylimuodossa ja anna kertoimet. Reaktion seurauksena muodostuu natriumkloridia ja vapautuu CO2-kaasua (hiilidioksidia tai hiilimonoksidia (IV)). Se muodostuu heikon hiilihapon hajoamisen seurauksena, joka hajoaa oksidiksi ja vedeksi. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O Analysoi kaikkien aineiden vesiliukoisuus ja dissosiaatio. Hiilidioksidi poistuu järjestelmästä kaasumaisena yhdisteenä, vesi on huonosti dissosioituva aine. Kaikki muut aineet hajoavat ioneiksi. Kirjoita koko ioniyhtälö muistiin, alleviivaa ja lyhennä identtiset ionit: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O Ioninen lyhennetty yhtälö säilyy: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

Aihe: Kemiallinen sidos. Elektrolyyttinen dissosiaatio

Oppitunti: Yhtälöiden kirjoittaminen ioninvaihtoreaktioihin

Luodaan yhtälö rauta(III)hydroksidin ja typpihapon väliselle reaktiolle.

Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O

(Rauta(III)hydroksidi on liukenematon emäs, joten se ei altistu. Vesi on huonosti dissosioituva aine, se ei käytännössä hajoa ioneiksi liuoksessa.)

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

Yliviivaa sama määrä nitraattianioneja vasemmalta ja oikealta ja kirjoita lyhennetty ioniyhtälö:

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H20

Tämä reaktio etenee loppuun, koska muodostuu hieman dissosioituva aine - vesi.

Kirjoitetaan yhtälö natriumkarbonaatin ja magnesiumnitraatin väliselle reaktiolle.

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

Kirjoitetaan tämä yhtälö ionisessa muodossa:

(Magnesiumkarbonaatti on veteen liukenematon eikä siksi hajoa ioneiksi.)

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

Yliviivataan vasemmalla ja oikealla sama määrä nitraattianioneja ja natriumkationeja ja kirjoitetaan lyhennetty ioniyhtälö:

CO 3 2- + Mg 2+ = MgCO 3 ↓

Tämä reaktio etenee loppuun, koska muodostuu sakka - magnesiumkarbonaatti.

Kirjoitetaan yhtälö natriumkarbonaatin ja typpihapon väliselle reaktiolle.

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

(Hiilidioksidi ja vesi ovat syntyvän heikon hiilihapon hajoamistuotteita.)

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

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

Tämä reaktio etenee loppuun, koska Tämän seurauksena kaasua vapautuu ja vettä muodostuu.

Luodaan kaksi molekyylireaktioyhtälöä, jotka vastaavat seuraavaa lyhennettyä ioniyhtälöä: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 .

Lyhennetty ioniyhtälö näyttää ioninvaihtoreaktion olemuksen. Tässä tapauksessa voimme sanoa, että kalsiumkarbonaatin saamiseksi on välttämätöntä, että ensimmäisen aineen koostumus sisältää kalsiumkationeja ja toisen karbonaattianioneja. Luodaan molekyyliyhtälöt reaktioihin, jotka täyttävät tämän ehdon:

CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl

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

1. Oržekovski P.A. Kemia: 9. luokka: oppikirja. yleissivistävää koulutusta varten perustaminen / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. - M.: AST: Astrel, 2007. (§17)

2. Oržekovski P.A. Kemia: 9. luokka: yleissivistävä. perustaminen / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§9)

3. Rudzitis G.E. Kemia: epäorgaaninen. kemia. Urut. kemia: oppikirja. 9. luokalle. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Koulutus, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009.

4. Khomchenko I.D. Kokoelma kemian tehtäviä ja harjoituksia lukioon. - M.: RIA "New Wave": Kustantaja Umerenkov, 2008.

5. Tietosanakirja lapsille. Osa 17. Kemia / Luku. toim. V.A. Volodin, Ved. tieteellinen toim. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Muita verkkoresursseja

1. Yhtenäinen kokoelma digitaalisia koulutusresursseja (videokokemuksia aiheesta): ().

2. "Chemistry and Life" -lehden sähköinen versio: ().

Kotitehtävät

1. Merkitse taulukkoon plusmerkillä ne aineparit, joiden välillä ioninvaihtoreaktiot ovat mahdollisia, ja jatka loppuun. Kirjoita reaktioyhtälöt molekyyli-, täysi- ja pelkistetyssä ionisessa muodossa.

Reagoivat aineet	K2 CO3		AgNO3	FeCl3	HNO3
CuCl2

2. s. 67 nro 10,13 oppikirjasta P.A. Orzhekovsky "Kemia: 9. luokka" / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013.

Määritelmä

Ionien välillä elektrolyyttiliuoksissa tapahtuvia reaktioita kutsutaan ioninvaihtoreaktiot(RIO).

RIO:n aikana alkuaineiden hapetustiloissa ei tapahdu muutoksia, joten RIO ei ole redox.

Ioninvaihtoreaktioiden palautumattomuuden kriteeri on heikon elektrolyytin muodostuminen.

Bertholletin sääntö

Ioninvaihtoreaktiot etenevät lähes peruuttamattomasti, jos jokin tuloksena olevista reaktiotuotteista "poistuu" reaktiopallosta muodossa:

• kaasu,
• luonnos
• tai heikosti dissosioituva elektrolyytti (esimerkiksi vesi).

Jos liuoksessa ei ole ioneja, jotka muodostavat heikon elektrolyytin, reaktio on palautuva ja tässä tapauksessa sen yhtälöä ei kirjoiteta, vaan laitetaan merkki “$\ne$”

Ioniyhtälöiden kirjoittamiseen käytetään yhtälöiden molekyylimuotoja (1), täysionisia (2) ja lyhyitä ionisia muotoja (3,4):

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

$2K^+ +2OH^- + 2H^+ + SO_4^(2-) = 2K^+ + SO_4^(2-) +2H_2O \hspace(0,2cm) (2)$

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

$OH^- + H^+ = H_2O \hspace (5,5 cm) (4) $

Huomaa, että sisään Lyhyessä ionisessa yhtälössä kertoimien tulisi olla minimaalisia. Siksi yhtälössä (3) kaikki kertoimet pienenevät 2:lla ja tuloksena olevaa yhtälöä (4) pidetään lyhyenä ioniyhtälönä.

RIO:ta laadittaessa on syytä muistaa, että

• vesi, metallit, oksidit, kaasut, sakka eivät hajoa ioneiksi ja ne kirjoitetaan kaikkiin yhtälöihin molekyylimuodossa;
• $H_2SO_3$, $H_2CO_3$, $NH_4OH$, $AgOH$ ovat epävakaita ja hajoavat lähes välittömästi muodostuessaan:

  $H_2SO_3 = H_2O + SO_2 \uparrow$

  $H_2CO_3 = H_2O + CO_2 \uparrow$

  $NH_4OH = H_2O + NH_3 \uparrow$

  $2AgOH = Ag_2O \alasnuoli + H_2O$

Algoritmi ioninvaihtoreaktioiden muodostamiseksi

1. Kirjoita molekyyliyhtälö muistiin ja anna kertoimet. Reaktiotuotteiden kemiallisia kaavoja kirjoitettaessa on tärkeää muistaa, että molekyylin varausten summan on oltava nolla.
2. Laaditaan täydellinen ioniyhtälö, joka ottaa huomioon sekä lähtöaineiden että vaihtoreaktion tuotteiden dissosiaatiotuloksen. Kaikki liukoiset yhdisteet kirjataan ionien muodossa (merkitty liukoisuustaulukossa kirjaimella "P" (erittäin liukenee veteen), kalsiumhydroksidia lukuun ottamatta). Liukenemattomien aineiden, kaasujen, oksidien ja veden kaavat on kirjoitettu molekyylimuodossa. Laskenta kokonaisreaktiokerroin, jolle laskemme yhteen kaikki yhtälön oikealla ja vasemmalla puolella olevat kertoimet.
3. Yhtälön lyhennetyn ionisen muodon saamiseksi annetaan samanlaiset, eli identtiset ionit lyhennetään yhtälön yhtäläisyysmerkin eteen ja jälkeen. Kertoimien tulee olla minimaalisia ja yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella olevien varausten summan on oltava sama. Kokonaiskerroin lasketaan lyhennetyssä muodossa (samanlainen kuin koko muodossa).
4. Yhtälön lyhennetty ionimuoto heijastaa tapahtuneen kemiallisen reaktion ydin.

Emäksisten oksidien vuorovaikutus happojen kanssa. Kirjoita muistiin kalsiumoksidin ja suolahapon vuorovaikutuksen molekyyliset, lyhyet ja täydelliset ioniyhtälöt. Laske kokonaiskertoimet täydessä ja lyhennetyssä muodossa.

Ratkaisu

1. Molekyyliyhtälö:

$CaO + 2HCl = CaCl_2 + H_2O$

2. Täydellinen ioniyhtälö:

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

Kertoimien summa on (1+2+2+1+2+1)=9.

3. Lyhennetty ioniyhtälö:

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

Kokonaiskerroin on (1+2+1+1)=5.

4. Lyhyt ioniyhtälö osoittaa, että kun kalsiumoksidi reagoi vahvojen happojen kanssa ($H^+$), reaktio on lähes peruuttamaton, jolloin muodostuu liukoinen kalsiumsuola ja hieman dissosioituva aine (vesi)

Suolojen vuorovaikutus happojen kanssa. Kirjoita muistiin kaliumkarbonaatin ja typpihapon vuorovaikutuksen molekyyliset, lyhyet ja täydelliset ioniyhtälöt. Laske kokonaiskertoimet täydessä ja lyhennetyssä muodossa.

Ratkaisu

1. Molekyyliyhtälö:

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

2. Täydellinen ioniyhtälö:

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

Kertoimien summa on (2+1+2+2+2+2+1+1)=13.

3. Lyhyt ioniyhtälö:

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

Kertoimien summa on (1+2+1+1)=5.

4. Lyhyt ioniyhtälö osoittaa, että kun liukoiset karbonaatit (alkalimetallit) ovat vuorovaikutuksessa vahvojen happojen ($H^+$) kanssa, reaktio on lähes peruuttamaton, mikä johtaa aina hiilidioksidin muodostumiseen ($CO_2\uparrow$) ja huonosti dissosioituva aine (vesi)

Ioninvaihtoreaktiot ovat vesiliuoksissa tapahtuvia elektrolyyttien välisiä reaktioita, jotka tapahtuvat ilman, että niitä muodostavien alkuaineiden hapetusaste muuttuu.

Välttämätön ehto elektrolyyttien (suolat, hapot ja emäkset) väliselle reaktiolle on hieman dissosioituvan aineen (vesi, heikko happo, ammoniumhydroksidi), sakan tai kaasun muodostuminen.

Tarkastellaan reaktiota, joka johtaa veden muodostumiseen. Sellaiset reaktiot sisältävät kaikki reaktiot minkä tahansa hapon ja minkä tahansa emäksen välillä. Esimerkiksi typpihapon reaktio kaliumhydroksidin kanssa:

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

Lähtöaineet, ts. typpihappo ja kaliumhydroksidi sekä yksi tuotteista, nimittäin kaliumnitraatti, ovat vahvoja elektrolyyttejä, ts. vesiliuoksessa ne esiintyvät lähes yksinomaan ioneina. Tuloksena oleva vesi kuuluu heikkoihin elektrolyytteihin, ts. ei käytännössä hajoa ioneiksi. Näin ollen yllä oleva yhtälö voidaan kirjoittaa uudelleen tarkemmin osoittamalla aineiden todellinen tila vesiliuoksessa, ts. ionien muodossa:

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

Kuten yhtälöstä (2) voidaan nähdä, sekä ennen reaktiota että sen jälkeen liuoksessa on NO 3 - ja K + -ioneja. Toisin sanoen nitraatti- ja kalium-ionit eivät osallistuneet reaktioon käytännössä ollenkaan. Reaktio tapahtui vain johtuen H + ja OH - hiukkasten yhdistymisestä vesimolekyyleiksi. Näin ollen suorittamalla identtisten ionien algebrallinen pelkistys yhtälössä (2):

H + + NO 3 − + K + + OH - = K + + NO 3 − + H 2 O

me tulemme saamaan:

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

Kutsutaan muotoa (3) olevia yhtälöitä lyhennetyt ioniyhtälöt, tyyppi (2) - täydelliset ioniyhtälöt, ja tyyppi (1) - molekyylireaktioyhtälöt.

Itse asiassa reaktion ioniyhtälö heijastaa maksimaalisesti sen olemusta, juuri sitä, mikä tekee sen tapahtumisen mahdolliseksi. On huomattava, että useat erilaiset reaktiot voivat vastata yhtä lyhennettyä ioniyhtälöä. Todellakin, jos otamme esimerkiksi ei typpihappoa, vaan suolahappoa, ja kaliumhydroksidin sijasta käytämme esimerkiksi bariumhydroksidia, meillä on seuraava reaktion molekyyliyhtälö:

2HCl+ Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O

Kloorivetyhappo, bariumhydroksidi ja bariumkloridi ovat vahvoja elektrolyyttejä, eli ne esiintyvät liuoksessa pääasiassa ioneina. Vesi, kuten edellä on käsitelty, on heikko elektrolyytti, eli se esiintyy liuoksessa melkein vain molekyylien muodossa. Täten, täydellinen ioniyhtälö Tämä reaktio näyttää tältä:

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

Perutaan samat ionit vasemmalla ja oikealla ja saadaan:

2H + + 2OH − = 2H 2O

Jakamalla sekä vasemman että oikean puolen kahdella, saamme:

H + + OH − = H 2 O,

Otettu vastaan lyhennetty ioniyhtälö on täysin yhteneväinen lyhennetyn ioniyhtälön kanssa typpihapon ja kaliumhydroksidin vuorovaikutukselle.

Kun muodostat ioniyhtälöitä ionien muodossa, kirjoita vain kaavat:

1) vahvat hapot (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (vahvojen happojen luettelo on opittava!)

2) vahvat emäkset (alkalihydroksidit (ALM) ja maa-alkalimetallit (ALM))

3) liukoiset suolat

Kaavat on kirjoitettu molekyylimuodossa:

1) Vesi H2O

2) Heikot hapot (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (ja muut, lähes kaikki orgaanisia)).

3) Heikot emäkset (NH 4 OH ja lähes kaikki metallihydroksidit paitsi alkalimetallit ja alkalimetallit.

4) Heikosti liukenevat suolat (↓) ("M" tai "H" liukoisuustaulukossa).

5) Oksidit (ja muut aineet, jotka eivät ole elektrolyyttejä).

Yritetään kirjoittaa yhtälö rauta(III)hydroksidin ja rikkihapon välillä. Molekyylimuodossa niiden vuorovaikutuksen yhtälö kirjoitetaan seuraavasti:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

Rauta(III)hydroksidi vastaa liukoisuustaulukon merkintää "H", joka kertoo sen liukenemattomuudesta, ts. ionisessa yhtälössä se on kirjoitettava kokonaisuudessaan, ts. kuten Fe(OH)3. Rikkihappo on liukoinen ja kuuluu vahvoihin elektrolyytteihin, eli se esiintyy liuoksessa pääasiassa dissosioituneessa tilassa. Rauta(III)sulfaatti, kuten lähes kaikki muutkin suolat, on vahva elektrolyytti, ja koska se liukenee veteen, se on kirjoitettava ioniksi ioniyhtälössä. Ottaen huomioon kaikki edellä mainitut, saamme seuraavan muodon olevan täydellisen ioniyhtälön:

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

Vähentämällä sulfaatti-ioneja vasemmalla ja oikealla, saamme:

2Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe 3+ + 6H2O

Jakamalla yhtälön molemmat puolet kahdella, saadaan lyhennetty ioniyhtälö:

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H20

Katsotaan nyt ioninvaihtoreaktiota, joka tuottaa sakan. Esimerkiksi kahden liukoisen suolan vuorovaikutus:

Kaikki kolme suolaa - natriumkarbonaatti, kalsiumkloridi, natriumkloridi ja kalsiumkarbonaatti (kyllä, sekin) - ovat vahvoja elektrolyyttejä ja kaikki paitsi kalsiumkarbonaatti ovat vesiliukoisia, ts. ovat mukana tässä reaktiossa ionien muodossa:

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

Kumoamalla samat ionit vasemmalla ja oikealla tässä yhtälössä, saamme lyhennetyn ioniyhtälön:

CO 3 2- + Ca 2+ = CaCO 3 ↓

Viimeinen yhtälö heijastaa syytä natriumkarbonaatin ja kalsiumkloridin liuosten vuorovaikutukseen. Kalsiumionit ja karbonaatti-ionit yhdistyvät neutraaleiksi kalsiumkarbonaattimolekyyleiksi, jotka yhdessä muodostavat pieniä ionirakenteisia CaCO 3 -sakan kiteitä.

Tärkeä huomautus kemian yhtenäisen valtionkokeen läpäisemiseen

Jotta suolan1 reaktio suolan2 kanssa etenee, ionireaktioiden (kaasu, sedimentti tai vesi reaktiotuotteissa) esiintymisen perusvaatimusten lisäksi tällaisiin reaktioihin liittyy toinen vaatimus - alkusuolojen on oltava liukoisia . Eli esim.

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

reaktio ei etene, vaikka FeS voisi mahdollisesti muodostaa sakan, koska liukenematon. Syy siihen, että reaktio ei etene, on yhden lähtösuolan (CuS) liukenemattomuus.

Mutta esim.

Na 2CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

johtuu siitä, että kalsiumkarbonaatti on liukenematon ja lähtösuolat ovat liukoisia.

Sama koskee suolojen vuorovaikutusta emästen kanssa. Ioninvaihtoreaktioiden esiintymisen perusvaatimusten lisäksi, jotta suola voisi reagoida emäksen kanssa, molempien liukoisuus on välttämätön. Täten:

Cu(OH) 2 + Na 2 S – ei vuoda,

koska Cu(OH)2 on liukenematon, vaikka mahdollinen tuote CuS olisi sakka.

Mutta NaOH:n ja Cu(NO 3) 2:n välinen reaktio etenee, joten molemmat lähtöaineet ovat liukoisia ja antavat Cu(OH) 2:n sakan:

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

Huomio! Älä missään tapauksessa saa laajentaa lähtöaineiden liukoisuusvaatimusta reaktioiden suola1 + suola2 ja suola + emäs ulkopuolelle.

Esimerkiksi happojen kanssa tämä vaatimus ei ole välttämätön. Erityisesti kaikki liukoiset hapot reagoivat hyvin kaikkien karbonaattien kanssa, mukaan lukien liukenemattomat.

Toisin sanoen:

1) Suola1 + suola2 - reaktio tapahtuu, jos alkuperäiset suolat ovat liukoisia, mutta tuotteissa on sakkaa

2) Suola + metallihydroksidi - reaktio tapahtuu, jos lähtöaineet ovat liukoisia ja tuotteissa on sakkaa tai ammoniumhydroksidia.

Tarkastellaan kolmatta ehtoa ioninvaihtoreaktioiden esiintymiselle - kaasun muodostumista. Tarkkaan ottaen vain ioninvaihdon seurauksena kaasun muodostuminen on mahdollista vain harvoissa tapauksissa, esimerkiksi rikkivetykaasun muodostumisen aikana:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Useimmissa muissa tapauksissa kaasua muodostuu yhden ioninvaihtoreaktion tuotteen hajoamisen seurauksena. Sinun on esimerkiksi tiedettävä varmasti osana Unified State Examinationa, että kaasun muodostuessa epävakauden vuoksi tuotteet, kuten H 2 CO 3, NH 4 OH ja H 2 SO 3, hajoavat:

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

NH4OH = H2O + NH3

H 2SO 3 = H 2 O + SO 2

Toisin sanoen, jos ioninvaihto tuottaa hiilihappoa, ammoniumhydroksidia tai rikkihappoa, ioninvaihtoreaktio etenee kaasumaisen tuotteen muodostumisen vuoksi:

Kirjoitetaan ioniyhtälöt kaikille yllä oleville reaktioille, jotka johtavat kaasujen muodostumiseen. 1) Reaktiota varten:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Kaliumsulfidi ja kaliumbromidi kirjoitetaan ionisessa muodossa, koska ovat liukoisia suoloja sekä bromivetyhappoa, koska viittaa vahvoihin happoihin. Rikkivety, joka on huonosti liukeneva kaasu, joka dissosioituu huonosti ioneiksi, kirjoitetaan molekyylimuodossa:

2K + + S 2- + 2H + + 2Br — = 2K + + 2Br — + H2S

Pelkistämällä identtisiä ioneja saamme:

S2- + 2H+ = H2S

2) Yhtälölle:

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

Ionimuodossa Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 kirjoitetaan hyvin liukoisiksi suoloiksi ja H 2 SO 4 vahvaksi hapoksi. Vesi on huonosti dissosioituva aine, ja CO 2 ei ole ollenkaan elektrolyytti, joten niiden kaavat kirjoitetaan molekyylimuodossa:

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

CO32- + 2H+ = H20 + CO2

3) yhtälölle:

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

Vesi- ja ammoniakkimolekyylit kirjoitetaan kokonaisuudessaan, ja NH 4 NO 3, KNO 3 ja KOH kirjoitetaan ionisessa muodossa, koska kaikki nitraatit ovat hyvin liukenevia suoloja ja KOH on alkalimetallihydroksidia, ts. vahva pohja:

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

NH 4 + + OH − = H 2 O + NH 3

Yhtälölle:

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

Täydellinen ja lyhennetty yhtälö näyttää tältä:

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

Perusyleinen koulutus

Linja UMK V.V. Lunin. Kemia (8-9)

Ioniset yhtälöt

Ioniyhtälöt ovat olennainen osa monimutkaista ja mielenkiintoista kemian tiedettä. Tällaisten yhtälöiden avulla voit nähdä selvästi, mitkä ionit käyvät läpi kemiallisia muutoksia. Aineet, jotka läpikäyvät elektrolyyttisen dissosioitumisen, kirjataan ioneiksi. Katsotaanpa ongelman historiaa, ioniyhtälöiden muodostamisalgoritmia ja esimerkkejä ongelmista.

ONGELMAN HISTORIA

Jopa muinaiset alkemistit, jotka suorittivat yksinkertaisia ​​kemiallisia reaktioita etsiessään viisasten kiveä ja kirjasivat tutkimustuloksiaan paksuihin tomeihin, käyttivät tiettyjä merkkejä kemiallisista aineista. Jokaisella tiedemiehellä oli oma järjestelmänsä, mikä ei ole yllättävää: kaikki halusivat suojella salaisia ​​tietojaan kateellisten ihmisten ja kilpailijoiden juonitteluilta. Ja vasta 800-luvulla joillekin elementeille ilmestyi yhteisiä nimityksiä.

Vuonna 1615 Jean Begun ehdotti kirjassaan "Elements of Chemistry", jota oikeutetusti pidetään yhtenä ensimmäisistä oppikirjoista tässä luonnontieteen osassa, symbolien käyttöä kemiallisten yhtälöiden kirjoittamiseen. Vasta vuonna 1814 ruotsalainen kemisti Jons Jakob Berzelius loi alkuaineen latinankielisen nimen yhteen tai kahteen alkukirjaimeen perustuvan kemiallisten symbolien järjestelmän, joka on samanlainen kuin se, jonka oppilaat oppivat luokassa.

Kahdeksannella luokalla (kohta 12, oppikirja "Kemia. 8. luokka", toimittanut V.V. Eremin) lapset oppivat muodostamaan reaktioiden molekyyliyhtälöitä, joissa sekä reagenssit että reaktiotuotteet esitetään molekyylien muodossa.

Tämä on kuitenkin yksinkertaistettu näkemys kemiallisista muutoksista. Ja tiedemiehet ajattelivat tätä jo 1700-luvulla.

Kokeidensa tuloksena Arrhenius sai selville, että joidenkin aineiden liuokset johtavat sähkövirtaa. Ja hän osoitti, että sähköä johtavat aineet ovat liuoksissa ionien muodossa: positiivisesti varautuneita kationeja ja negatiivisesti varautuneita anioneja. Ja juuri nämä varautuneet hiukkaset tulevat reaktioihin.

MITÄ IONI YHTÄLÖT OVAT

Ionireaktioyhtälöt- nämä ovat kemiallisia yhtälöitä, joissa reagoivat aineet ja reaktiotuotteet on merkitty dissosioituneiksi ioneiksi. Tämän tyyppiset yhtälöt sopivat kemiallisten substituutioiden ja vaihtoreaktioiden kirjoittamiseen liuoksissa.

Ioniset yhtälöt- olennainen osa monimutkaista ja mielenkiintoista kemian tiedettä. Tällaisten yhtälöiden avulla voit nähdä selvästi, mitkä ionit käyvät läpi kemiallisia muutoksia. Aineet, jotka läpikäyvät elektrolyyttisen dissosioitumisen, kirjoitetaan ionien muodossa (aihetta käsitellään yksityiskohtaisesti kappaleessa 10, oppikirja "Kemia. 9. luokka", toimittanut V.V. Eremin). Kaasut, saostuvat aineet ja heikot elektrolyytit, jotka eivät käytännössä hajoa, kirjataan molekyylien muodossa. Kaasut on merkitty nuolella ylös () ja saostuvat aineet alanuolta (↓).

Oppikirjan ovat kirjoittaneet Moskovan valtionyliopiston kemian tiedekunnan opettajat. M.V. Lomonosov. Kirjan erityispiirteitä ovat aineiston esittämisen yksinkertaisuus ja selkeys, korkea tieteellinen taso, suuri määrä kuvituksia, kokeita ja viihdyttäviä kokeita, mikä mahdollistaa sen käytön luokissa ja kouluissa, joissa tutkitaan syvällisesti luonnontieteiden aineita.

IONITEN YHTÄLÖIDEN OMINAISUUDET

1. Ioninvaihtoreaktiot, toisin kuin redox-reaktiot, tapahtuvat häiritsemättä kemiallisten muutosten läpikäyvien aineiden valenssia.

- redox-reaktio

Ioninvaihtoreaktio

2. Ionien väliset reaktiot tapahtuvat sillä ehdolla, että reaktion aikana muodostuu huonosti liukenevaa sakkaa, vapautuu haihtuvaa kaasua tai muodostuu heikkoja elektrolyyttejä.

Kaada 1 ml natriumkarbonaattiliuosta koeputkeen ja lisää siihen varovasti pari tippaa suolahappoa.

Mitä tapahtuu?

Luo reaktiolle yhtälö, kirjoita täydelliset ja lyhennetty ioniyhtälö.

#ADVERTISING_INSERT#