निर्देश

इससे पहले कि आप आयनिक समीकरण शुरू करें, आपको कुछ नियमों को समझने की आवश्यकता है। पानी में अघुलनशील, गैसीय और खराब रूप से विघटित होने वाले पदार्थ (उदाहरण के लिए, पानी) आयनों में विघटित नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें आणविक रूप में लिखें। इसमें H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH जैसे कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स भी शामिल हैं। यौगिकों की घुलनशीलता घुलनशीलता तालिका से निर्धारित की जा सकती है, जो सभी प्रकार के नियंत्रण के लिए एक अनुमोदित संदर्भ सामग्री है। धनायनों और ऋणायनों में निहित सभी आवेशों को भी वहाँ दर्शाया गया है। कार्य को पूरी तरह से पूरा करने के लिए, आपको आणविक, पूर्ण और आयनिक संक्षिप्त समीकरण लिखने होंगे।

उदाहरण संख्या 1. सल्फ्यूरिक एसिड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के बीच उदासीनीकरण प्रतिक्रिया, इसे ईडी (इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण सिद्धांत) के दृष्टिकोण से मानें। सबसे पहले, आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O परिणामी पदार्थों का उनकी घुलनशीलता और पृथक्करण के लिए विश्लेषण करें। सभी यौगिक पानी में घुलनशील हैं, जिसका अर्थ है कि वे आयन हैं। एकमात्र अपवाद पानी है, जो आयनों में विघटित नहीं होता है और इसलिए आणविक रूप में रहता है। संपूर्ण आयनिक समीकरण लिखें, बाईं और दाईं ओर समान आयन खोजें और। समान आयनों को रद्द करने के लिए, उन्हें काट दें। 2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2Oपरिणाम एक आयनिक संक्षिप्त नाम समीकरण है: 2H+ +2OH- = 2H2OCदो के रूप में गुणांक को भी संक्षिप्त किया जा सकता है: H+ +OH- = H2O

उदाहरण संख्या 2. कॉपर क्लोराइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के बीच विनिमय प्रतिक्रिया लिखें, इसे TED के दृष्टिकोण से मानें। प्रतिक्रिया समीकरण को आणविक रूप में लिखें और गुणांक निर्दिष्ट करें। परिणामस्वरूप, परिणामी कॉपर हाइड्रॉक्साइड ने एक नीला अवक्षेप बनाया। CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl पानी में घुलनशीलता के लिए सभी पदार्थों का विश्लेषण करें - कॉपर हाइड्रॉक्साइड को छोड़कर सब कुछ घुलनशील है, जो आयनों में अलग नहीं होगा। संपूर्ण आयनिक समीकरण लिखें, समान आयनों को रेखांकित और संक्षिप्त करें: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- आयनिक संक्षिप्त समीकरण रहता है: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2 ↓

उदाहरण संख्या 3. सोडियम कार्बोनेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बीच विनिमय प्रतिक्रिया लिखें, इसे TED के दृष्टिकोण से मानें। प्रतिक्रिया समीकरण को आणविक रूप में लिखें और गुणांक निर्दिष्ट करें। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, सोडियम क्लोराइड बनता है और CO2 गैस (कार्बन डाइऑक्साइड या कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)) निकलती है। यह कमजोर कार्बोनिक एसिड के अपघटन के कारण बनता है, जो ऑक्साइड और पानी में टूट जाता है। Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O पानी में घुलनशीलता और पृथक्करण के लिए सभी पदार्थों का विश्लेषण करें। कार्बन डाइऑक्साइड एक गैसीय यौगिक के रूप में सिस्टम से बाहर निकलता है, पानी एक खराब रूप से विघटित होने वाला पदार्थ है। अन्य सभी पदार्थ आयनों में विघटित हो जाते हैं। संपूर्ण आयनिक समीकरण लिखें, समान आयनों को रेखांकित और संक्षिप्त करें: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O आयनिक संक्षिप्त समीकरण रहता है: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

विषय: रासायनिक बंधन. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण

पाठ: आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखना

आइए आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड और नाइट्रिक एसिड के बीच प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं।

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

(आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड एक अघुलनशील आधार है, इसलिए यह इसके अधीन नहीं है। पानी एक खराब रूप से अलग होने वाला पदार्थ है; यह व्यावहारिक रूप से समाधान में आयनों में अलग नहीं होता है।)

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

बाएँ और दाएँ पर समान संख्या में नाइट्रेट आयनों को काट दें और संक्षिप्त आयनिक समीकरण लिखें:

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

यह प्रतिक्रिया पूर्णता की ओर बढ़ती है, क्योंकि एक थोड़ा घुलनशील पदार्थ बनता है - पानी।

आइए सोडियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम नाइट्रेट के बीच प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें।

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

आइए इस समीकरण को आयनिक रूप में लिखें:

(मैग्नीशियम कार्बोनेट पानी में अघुलनशील है और इसलिए आयनों में नहीं टूटता है।)

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

आइए बाईं और दाईं ओर समान संख्या में नाइट्रेट आयनों और सोडियम धनायनों को काट दें, और संक्षिप्त आयनिक समीकरण लिखें:

सीओ 3 2- + एमजी 2+ = एमजीसीओ 3 ↓

यह प्रतिक्रिया पूर्णता की ओर बढ़ती है, क्योंकि एक अवक्षेप बनता है - मैग्नीशियम कार्बोनेट।

आइए सोडियम कार्बोनेट और नाइट्रिक एसिड के बीच प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें।

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

(कार्बन डाइऑक्साइड और पानी परिणामी कमजोर कार्बोनिक एसिड के अपघटन के उत्पाद हैं।)

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

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

यह प्रतिक्रिया पूर्णता की ओर बढ़ती है, क्योंकि परिणामस्वरूप, गैस निकलती है और पानी बनता है।

आइए दो आणविक प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं, जो निम्नलिखित संक्षिप्त आयनिक समीकरण के अनुरूप हों: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3।

संक्षिप्त आयनिक समीकरण आयन विनिमय प्रतिक्रिया का सार दिखाता है। इस मामले में, हम कह सकते हैं कि कैल्शियम कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि पहले पदार्थ की संरचना में कैल्शियम धनायन और दूसरे की संरचना में कार्बोनेट आयन शामिल हों। आइए इस शर्त को पूरा करने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए आणविक समीकरण बनाएं:

CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl

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

1. ऑर्ज़ेकोवस्की पी.ए. रसायन विज्ञान: 9वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए स्थापना / पी.ए. ऑर्ज़ेकोवस्की, एल.एम. मेशचेरीकोवा, एल.एस. पोंटक। - एम.: एएसटी: एस्ट्रेल, 2007. (§17)

2. ऑर्ज़ेकोवस्की पी.ए. रसायन विज्ञान: 9वीं कक्षा: सामान्य शिक्षा। स्थापना / पी.ए. ऑर्ज़ेकोवस्की, एल.एम. मेशचेरीकोवा, एम.एम. शालाशोवा। - एम.: एस्ट्रेल, 2013. (§9)

3. रुडज़ाइटिस जी.ई. रसायन विज्ञान: अकार्बनिक. रसायन विज्ञान। अंग। रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक। 9वीं कक्षा के लिए. / जी.ई. रुडज़ाइटिस, एफ.जी. फेल्डमैन. - एम.: शिक्षा, ओजेएससी "मॉस्को टेक्स्टबुक्स", 2009।

4. खोमचेंको आई.डी. हाई स्कूल के लिए रसायन विज्ञान में समस्याओं और अभ्यासों का संग्रह। - एम.: आरआईए "न्यू वेव": प्रकाशक उमेरेनकोव, 2008।

5. बच्चों के लिए विश्वकोश। खंड 17. रसायन विज्ञान/अध्याय। ईडी। वी.ए. वोलोडिन, वेद. वैज्ञानिक ईडी। मैं. लीनसन. - एम.: अवंता+, 2003।

अतिरिक्त वेब संसाधन

1. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह (विषय पर वीडियो अनुभव): ()।

2. पत्रिका "रसायन विज्ञान और जीवन" का इलेक्ट्रॉनिक संस्करण: ()।

गृहकार्य

1. तालिका में उन पदार्थों के युग्मों को धन चिह्न से चिह्नित करें जिनके बीच आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं संभव हैं और पूरा होने की ओर बढ़ें। प्रतिक्रिया समीकरण आणविक, पूर्ण और कम आयनिक रूप में लिखें।

प्रतिक्रियाशील पदार्थ	क2 सीओ3		एग्नो3	FeCl3	एचएनओ3
CuCl2

2. पी. पाठ्यपुस्तक पी.ए. से 67 नंबर 10,13। ऑर्ज़ेकोवस्की "रसायन विज्ञान: 9वीं कक्षा" / पी.ए. ऑर्ज़ेकोवस्की, एल.एम. मेशचेरीकोवा, एम.एम. शालाशोवा। - एम.: एस्ट्रेल, 2013।

परिभाषा

इलेक्ट्रोलाइट विलयन में आयनों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं को कहा जाता है आयन विनिमय प्रतिक्रियाएँ(रियो).

RIO के दौरान, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है, इसलिए RIO रेडॉक्स नहीं है।

आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं की अपरिवर्तनीयता का मानदंड एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट का निर्माण है।

बर्थोलेट का नियम

आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं लगभग अपरिवर्तनीय रूप से आगे बढ़ती हैं यदि परिणामी प्रतिक्रिया उत्पादों में से एक प्रतिक्रिया क्षेत्र को इस रूप में "छोड़ देता है":

• गैस,
• मसौदा
• या कमजोर रूप से अलग करने वाला इलेक्ट्रोलाइट (उदाहरण के लिए, पानी)।

यदि समाधान में कोई आयन नहीं हैं जो कमजोर इलेक्ट्रोलाइट बनाते हैं, तो प्रतिक्रिया उलटा होती है और इस मामले में इसका समीकरण नहीं लिखा जाता है, "$\ne$" का चिह्न लगाया जाता है।

आयनिक समीकरण लिखने के लिए, आणविक (1), पूर्ण आयनिक (2) और समीकरणों के लघु आयनिक रूप (3,4) का उपयोग किया जाता है:

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

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

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

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

कृपया ध्यान दें कि इसमें एक लघु आयनिक समीकरण में, गुणांक न्यूनतम होना चाहिए।इसलिए, समीकरण (3) में सभी गुणांक 2 से कम हो जाते हैं, और परिणामी समीकरण (4) को एक लघु आयनिक समीकरण माना जाता है।

आरआईओ बनाते समय यह याद रखना चाहिए

• पानी, धातु, ऑक्साइड, गैसें, अवक्षेपण आयनों में विघटित नहीं होते हैं और आणविक रूप में सभी समीकरणों में लिखे जाते हैं;
• $H_2SO_3$, $H_2CO_3$, $NH_4OH$, $AgOH$अस्थिर होते हैं और बनने पर लगभग तुरंत विघटित हो जाते हैं:

  $H_2SO_3 = H_2O + SO_2 \uparrow$

  $H_2CO_3 = H_2O + CO_2 \uparrow$

  $NH_4OH = H_2O + NH_3 \uparrow$

  $2AgOH = Ag_2O \डाउनएरो + H_2O$

आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं की रचना के लिए एल्गोरिदम

1. आणविक समीकरण लिखें और गुणांक निर्दिष्ट करें। प्रतिक्रिया उत्पादों के रासायनिक सूत्र लिखते समय यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि अणु में आवेशों का योग शून्य के बराबर होना चाहिए।
2. एक पूर्ण आयनिक समीकरण तैयार किया जाता है, जो प्रारंभिक पदार्थों और विनिमय प्रतिक्रिया के उत्पादों दोनों के पृथक्करण के परिणाम को ध्यान में रखता है। सभी घुलनशील यौगिकों को आयनों के रूप में दर्ज किया जाता है (कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के अपवाद के साथ घुलनशीलता तालिका में "पी" (पानी में अत्यधिक घुलनशील) अक्षर द्वारा दर्शाया गया है)। अघुलनशील पदार्थों, गैसों, ऑक्साइडों और जल के सूत्र आणविक रूप में लिखे जाते हैं। गिनती कुल प्रतिक्रिया गुणांक, जिसके लिए हम समीकरण के दायीं और बायीं ओर के सभी गुणांकों को जोड़ते हैं।
3. समीकरण का संक्षिप्त आयनिक रूप प्राप्त करने के लिए, समान आयन दिए गए हैं, अर्थात, समीकरण में समान चिह्न से पहले और बाद में समान आयनों को संक्षिप्त किया जाता है। गुणांक न्यूनतम होना चाहिए, और समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों पर आरोपों का योग समान होना चाहिए। कुल गुणांक की गणना संक्षिप्त रूप में (पूर्ण रूप के समान) की जाती है।
4. समीकरण का संक्षिप्त आयनिक रूप प्रतिबिंबित होता है हुई रासायनिक प्रतिक्रिया का सार.

अम्लों के साथ क्षारीय ऑक्साइडों की अन्योन्यक्रिया. कैल्शियम ऑक्साइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की परस्पर क्रिया के लिए आणविक, संक्षिप्त और पूर्ण आयनिक समीकरण लिखें। कुल गुणांकों की पूर्ण और संक्षिप्त रूप में गणना करें।

समाधान

1. आणविक समीकरण:

$CaO + 2HCl = CaCl_2 + H_2O$

2. पूर्ण आयनिक समीकरण:

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

गुणांकों का योग (1+2+2+1+2+1)=9 है।

3. संक्षिप्त आयनिक समीकरण:

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

कुल गुणांक (1+2+1+1)=5 है।

4. एक संक्षिप्त आयनिक समीकरण से पता चलता है कि जब कैल्शियम ऑक्साइड मजबूत एसिड ($H^+$) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो प्रतिक्रिया लगभग अपरिवर्तनीय होती है, जिसके परिणामस्वरूप घुलनशील कैल्शियम नमक और थोड़ा अलग करने वाला पदार्थ (पानी) बनता है।

अम्लों के साथ लवणों की परस्पर क्रिया।पोटेशियम कार्बोनेट और नाइट्रिक एसिड की परस्पर क्रिया के लिए आणविक, लघु और पूर्ण आयनिक समीकरण लिखें। कुल गुणांकों की पूर्ण और संक्षिप्त रूप में गणना करें।

समाधान

1. आणविक समीकरण:

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

2. पूर्ण आयनिक समीकरण:

$\अंडरलाइन(2K^+) + CO_3^(2-) + 2H^+ + \अंडरलाइन(2NO_3^-) = \अंडरलाइन(2K^+) + \अंडरलाइन(2NO_3^-) + CO_2\अपरो + H_2O$

गुणांकों का योग (2+1+2+2+2+2+1+1)=13 है।

3. संक्षिप्त आयनिक समीकरण:

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

गुणांकों का योग (1+2+1+1)=5 है।

4. एक संक्षिप्त आयनिक समीकरण से पता चलता है कि जब घुलनशील कार्बोनेट (क्षार धातु) मजबूत एसिड ($H^+$) के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो प्रतिक्रिया लगभग अपरिवर्तनीय होती है, जिसके परिणामस्वरूप हमेशा कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2\uparrow$) और a का निर्माण होता है। ख़राब तरीके से अलग करने वाला पदार्थ (पानी)

आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच जलीय घोल में होने वाली प्रतिक्रियाएं हैं जो उन्हें बनाने वाले तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में बदलाव के बिना होती हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स (लवण, अम्ल और क्षार) के बीच प्रतिक्रिया के लिए एक आवश्यक शर्त थोड़ा अलग करने वाले पदार्थ (पानी, कमजोर एसिड, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड), अवक्षेप या गैस का निर्माण है।

आइए उस प्रतिक्रिया पर विचार करें जिसके परिणामस्वरूप पानी बनता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं में किसी भी अम्ल और किसी भी क्षार के बीच की सभी प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं। उदाहरण के लिए, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ नाइट्रिक एसिड की प्रतिक्रिया:

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

आरंभिक सामग्री, अर्थात्। नाइट्रिक एसिड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड, साथ ही उत्पादों में से एक, अर्थात् पोटेशियम नाइट्रेट, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, अर्थात। जलीय घोल में वे लगभग विशेष रूप से आयनों के रूप में मौजूद होते हैं। परिणामी पानी कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स से संबंधित है, अर्थात। व्यावहारिक रूप से आयनों में विघटित नहीं होता है। इस प्रकार, उपरोक्त समीकरण को जलीय घोल में पदार्थों की वास्तविक स्थिति को इंगित करके अधिक सटीक रूप से फिर से लिखा जा सकता है, अर्थात। आयनों के रूप में:

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

जैसा कि समीकरण (2) से देखा जा सकता है, प्रतिक्रिया से पहले और बाद में, NO 3 - और K + आयन समाधान में मौजूद हैं। दूसरे शब्दों में, अनिवार्य रूप से, नाइट्रेट आयन और पोटेशियम आयनों ने प्रतिक्रिया में बिल्कुल भी भाग नहीं लिया। प्रतिक्रिया केवल पानी के अणुओं में H + और OH - कणों के संयोजन के कारण हुई। इस प्रकार, समीकरण (2) में समान आयनों की बीजगणितीय कमी करके:

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

हमें मिल जाएगा:

एच + + ओएच ‑ = एच 2 ओ (3)

रूप (3) के समीकरण कहलाते हैं संक्षिप्त आयनिक समीकरण, प्रकार (2) - पूर्ण आयनिक समीकरण, और टाइप करें (1) - आणविक प्रतिक्रिया समीकरण.

वास्तव में, किसी प्रतिक्रिया का आयनिक समीकरण अधिकतम रूप से उसके सार को दर्शाता है, ठीक वही जो उसकी घटना को संभव बनाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई अलग-अलग प्रतिक्रियाएं एक संक्षिप्त आयनिक समीकरण के अनुरूप हो सकती हैं। वास्तव में, यदि हम, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड नहीं, बल्कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड लेते हैं, और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के बजाय हम बेरियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करते हैं, तो हमें प्रतिक्रिया का निम्नलिखित आणविक समीकरण मिलता है:

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

हाइड्रोक्लोरिक एसिड, बेरियम हाइड्रॉक्साइड और बेरियम क्लोराइड मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, यानी, वे मुख्य रूप से आयनों के रूप में समाधान में मौजूद होते हैं। पानी, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है, अर्थात यह घोल में लगभग केवल अणुओं के रूप में मौजूद होता है। इस प्रकार, पूर्ण आयनिक समीकरणयह प्रतिक्रिया इस तरह दिखेगी:

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

आइए बाएँ और दाएँ समान आयनों को रद्द करें और प्राप्त करें:

2H + + 2OH − = 2H 2 O

बाएँ और दाएँ दोनों पक्षों को 2 से विभाजित करने पर, हमें प्राप्त होता है:

एच + + ओएच - = एच 2 ओ,

प्राप्त संक्षिप्त आयनिक समीकरणनाइट्रिक एसिड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड की परस्पर क्रिया के लिए संक्षिप्त आयनिक समीकरण से पूरी तरह मेल खाता है।

आयनों के रूप में आयनिक समीकरण बनाते समय, केवल सूत्र लिखें:

1) प्रबल अम्ल (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (मजबूत अम्लों की सूची सीखनी चाहिए!)

2) मजबूत आधार (क्षार के हाइड्रॉक्साइड (एएलएम) और क्षारीय पृथ्वी धातु (एएलएम))

3) घुलनशील लवण

सूत्र आणविक रूप में लिखे गए हैं:

1) पानी एच 2 ओ

2) कमजोर अम्ल (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (और अन्य, लगभग सभी कार्बनिक))।

3) कमजोर आधार (एनएच 4 ओएच और क्षार धातु और क्षार धातु को छोड़कर लगभग सभी धातु हाइड्रॉक्साइड।

4) थोड़ा घुलनशील लवण (↓) (घुलनशीलता तालिका में "एम" या "एच")।

5) ऑक्साइड (और अन्य पदार्थ जो इलेक्ट्रोलाइट्स नहीं हैं)।

आइए आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच समीकरण लिखने का प्रयास करें। आणविक रूप में, उनकी परस्पर क्रिया का समीकरण इस प्रकार लिखा गया है:

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

आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड घुलनशीलता तालिका में पदनाम "एच" से मेल खाता है, जो हमें इसकी अघुलनशीलता के बारे में बताता है, यानी। आयनिक समीकरण में इसे संपूर्ण रूप से लिखा जाना चाहिए, अर्थात। Fe(OH) 3 के रूप में। सल्फ्यूरिक एसिड घुलनशील होता है और मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स से संबंधित होता है, यानी यह मुख्य रूप से विघटित अवस्था में घोल में मौजूद होता है। आयरन (III) सल्फेट, लगभग सभी अन्य लवणों की तरह, एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, और चूंकि यह पानी में घुलनशील है, इसलिए इसे आयनिक समीकरण में आयन के रूप में लिखा जाना चाहिए। उपरोक्त सभी को ध्यान में रखते हुए, हमें निम्नलिखित रूप का एक पूर्ण आयनिक समीकरण प्राप्त होता है:

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

बाएँ और दाएँ पर सल्फेट आयनों को कम करने पर, हमें मिलता है:

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

समीकरण के दोनों पक्षों को 2 से विभाजित करने पर हमें संक्षिप्त आयनिक समीकरण प्राप्त होता है:

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

आइए अब आयन विनिमय प्रतिक्रिया को देखें जो एक अवक्षेप उत्पन्न करती है। उदाहरण के लिए, दो घुलनशील लवणों की परस्पर क्रिया:

सभी तीन लवण - सोडियम कार्बोनेट, कैल्शियम क्लोराइड, सोडियम क्लोराइड और कैल्शियम कार्बोनेट (हाँ, वह भी) - मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं और कैल्शियम कार्बोनेट को छोड़कर सभी पानी में घुलनशील हैं, यानी। इस प्रतिक्रिया में आयनों के रूप में शामिल होते हैं:

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

इस समीकरण में बाएँ और दाएँ समान आयनों को रद्द करने पर, हमें संक्षिप्त आयनिक समीकरण प्राप्त होता है:

सीओ 3 2- + सीए 2+ = सीएसीओ 3 ↓

अंतिम समीकरण सोडियम कार्बोनेट और कैल्शियम क्लोराइड के समाधानों की परस्पर क्रिया का कारण दर्शाता है। कैल्शियम आयन और कार्बोनेट आयन तटस्थ कैल्शियम कार्बोनेट अणुओं में संयोजित होते हैं, जो एक दूसरे के साथ मिलकर आयनिक संरचना के CaCO 3 अवक्षेप के छोटे क्रिस्टल को जन्म देते हैं।

रसायन विज्ञान में एकीकृत राज्य परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए महत्वपूर्ण नोट

नमक2 के साथ नमक1 की प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए, आयनिक प्रतिक्रियाओं (प्रतिक्रिया उत्पादों में गैस, तलछट या पानी) की घटना के लिए बुनियादी आवश्यकताओं के अलावा, ऐसी प्रतिक्रियाएं एक और आवश्यकता के अधीन हैं - प्रारंभिक लवण होना चाहिए घुलनशील। यानी, उदाहरण के लिए,

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है, हालाँकि FeS संभावित रूप से एक अवक्षेप दे सकता है, क्योंकि अघुलनशील. प्रतिक्रिया के आगे नहीं बढ़ने का कारण प्रारंभिक लवणों में से एक (CuS) की अघुलनशीलता है।

लेकिन, उदाहरण के लिए,

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कैल्शियम कार्बोनेट अघुलनशील होता है और प्रारंभिक लवण घुलनशील होते हैं।

यही बात क्षारों के साथ लवणों की अन्योन्यक्रिया पर भी लागू होती है। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए बुनियादी आवश्यकताओं के अलावा, नमक को आधार के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए, उन दोनों की घुलनशीलता आवश्यक है। इस प्रकार:

Cu(OH) 2 + Na 2 S – लीक नहीं होता,

क्योंकि Cu(OH)2 अघुलनशील है, हालाँकि संभावित उत्पाद CuS एक अवक्षेप होगा।

लेकिन NaOH और Cu(NO 3) 2 के बीच प्रतिक्रिया जारी रहती है, इसलिए दोनों प्रारंभिक पदार्थ घुलनशील होते हैं और Cu(OH) 2 का अवक्षेप देते हैं:

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

ध्यान! किसी भी स्थिति में आपको आरंभिक पदार्थों की घुलनशीलता की आवश्यकता को नमक1 + नमक2 और नमक + क्षार प्रतिक्रियाओं से आगे नहीं बढ़ाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, एसिड के साथ यह आवश्यकता आवश्यक नहीं है। विशेष रूप से, सभी घुलनशील एसिड अघुलनशील सहित सभी कार्बोनेट के साथ अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करते हैं।

दूसरे शब्दों में:

1) नमक 1 + नमक 2 - प्रतिक्रिया तब होती है जब मूल लवण घुलनशील होते हैं, लेकिन उत्पादों में अवक्षेप होता है

2) नमक + धातु हाइड्रॉक्साइड - प्रतिक्रिया तब होती है जब शुरुआती पदार्थ घुलनशील होते हैं और उत्पादों में अवक्षेप या अमोनियम हाइड्रॉक्साइड होता है।

आइए आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए तीसरी स्थिति पर विचार करें - गैस का निर्माण। कड़ाई से बोलते हुए, केवल आयन विनिमय के परिणामस्वरूप, गैस का निर्माण केवल दुर्लभ मामलों में ही संभव है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड गैस के निर्माण के दौरान:

के 2 एस + 2 एचबीआर = 2 केबीआर + एच 2 एस

अधिकांश अन्य मामलों में, आयन विनिमय प्रतिक्रिया के उत्पादों में से एक के अपघटन के परिणामस्वरूप गैस बनती है। उदाहरण के लिए, आपको एकीकृत राज्य परीक्षा के भाग के रूप में निश्चित रूप से यह जानना होगा कि गैस के निर्माण के साथ, अस्थिरता के कारण, H 2 CO 3, NH 4 OH और H 2 SO 3 जैसे उत्पाद विघटित हो जाते हैं:

एच 2 सीओ 3 = एच 2 ओ + सीओ 2

एनएच 4 ओएच = एच 2 ओ + एनएच 3

एच 2 एसओ 3 = एच 2 ओ + एसओ 2

दूसरे शब्दों में, यदि आयन विनिमय कार्बोनिक एसिड, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, या सल्फ्यूरस एसिड का उत्पादन करता है, तो गैसीय उत्पाद के निर्माण के कारण आयन विनिमय प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:

आइए गैसों के निर्माण के लिए उपरोक्त सभी प्रतिक्रियाओं के लिए आयनिक समीकरण लिखें। 1) प्रतिक्रिया के लिए:

के 2 एस + 2 एचबीआर = 2 केबीआर + एच 2 एस

पोटेशियम सल्फाइड और पोटेशियम ब्रोमाइड को आयनिक रूप में लिखा जाएगा, क्योंकि घुलनशील लवण हैं, साथ ही हाइड्रोब्रोमिक एसिड भी हैं, क्योंकि प्रबल अम्ल को संदर्भित करता है। हाइड्रोजन सल्फाइड, एक खराब घुलनशील गैस है जो आयनों में खराब रूप से अलग हो जाती है, इसे आणविक रूप में लिखा जाएगा:

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

समान आयनों को कम करने पर हमें प्राप्त होता है:

एस 2- + 2एच + = एच 2 एस

2) समीकरण के लिए:

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

आयनिक रूप में Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 को अत्यधिक घुलनशील लवण और H 2 SO 4 को प्रबल अम्ल के रूप में लिखा जाएगा। पानी एक खराब रूप से विघटित होने वाला पदार्थ है, और CO 2 बिल्कुल भी इलेक्ट्रोलाइट नहीं है, इसलिए उनके सूत्र आणविक रूप में लिखे जाएंगे:

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) समीकरण के लिए:

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

पानी और अमोनिया के अणुओं को उनकी संपूर्णता में लिखा जाएगा, और NH 4 NO 3, KNO 3 और KOH को आयनिक रूप में लिखा जाएगा, क्योंकि सभी नाइट्रेट अत्यधिक घुलनशील लवण हैं, और KOH एक क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड है, अर्थात। मजबूत आधार:

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

एनएच 4 + + ओएच − = एच 2 ओ + एनएच 3

समीकरण के लिए:

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

पूर्ण और संक्षिप्त समीकरण इस प्रकार दिखेगा:

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

बुनियादी सामान्य शिक्षा

लाइन यूएमके वी.वी. लूनिन। रसायन शास्त्र (8-9)

आयनिक समीकरण

आयनिक समीकरण रसायन विज्ञान के जटिल और दिलचस्प विज्ञान का एक अभिन्न अंग हैं। ऐसे समीकरण आपको स्पष्ट रूप से यह देखने की अनुमति देते हैं कि कौन से आयन रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। जो पदार्थ इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण से गुजरते हैं उन्हें आयन के रूप में दर्ज किया जाता है। आइए मुद्दे के इतिहास, आयनिक समीकरणों की रचना के लिए एल्गोरिदम और समस्याओं के उदाहरण देखें।

मुद्दे का इतिहास

यहां तक ​​कि प्राचीन कीमियागर भी, दार्शनिक पत्थर की खोज में सरल रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देते थे और अपने शोध के परिणामों को मोटी कब्रों में दर्ज करते थे, रासायनिक पदार्थों के लिए कुछ संकेतों का उपयोग करते थे। प्रत्येक वैज्ञानिक की अपनी प्रणाली थी, जो आश्चर्य की बात नहीं है: हर कोई अपने गुप्त ज्ञान को ईर्ष्यालु लोगों और प्रतिस्पर्धियों की साज़िशों से बचाना चाहता था। और केवल 8वीं शताब्दी में कुछ तत्वों के लिए सामान्य पदनाम सामने आए।

1615 में, जीन बेगुन ने अपनी पुस्तक "एलिमेंट्स ऑफ केमिस्ट्री" में, जिसे प्राकृतिक विज्ञान के इस खंड में पहली पाठ्यपुस्तकों में से एक माना जाता है, रासायनिक समीकरण लिखने के लिए प्रतीकों के उपयोग का प्रस्ताव रखा। 1814 में ही स्वीडिश रसायनज्ञ जॉन्स जैकब बर्ज़ेलियस ने किसी तत्व के लैटिन नाम के एक या दो पहले अक्षरों के आधार पर रासायनिक प्रतीकों की एक प्रणाली बनाई, जो कि छात्र कक्षा में सीखते हैं।

आठवीं कक्षा (पैराग्राफ 12, पाठ्यपुस्तक "रसायन विज्ञान। 8वीं कक्षा" वी.वी. एरेमिन द्वारा संपादित) में, बच्चों ने प्रतिक्रियाओं के आणविक समीकरण बनाना सीखा, जहां अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया उत्पादों दोनों को अणुओं के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

हालाँकि, यह रासायनिक परिवर्तनों का एक सरलीकृत दृष्टिकोण है। और वैज्ञानिकों ने इसके बारे में 18वीं सदी में ही सोच लिया था।

अपने प्रयोगों के परिणामस्वरूप अरहेनियस ने पाया कि कुछ पदार्थों के विलयन विद्युत धारा का संचालन करते हैं। और उन्होंने साबित किया कि विद्युत चालकता वाले पदार्थ आयनों के रूप में समाधान में होते हैं: सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए धनायन और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन। और ये आवेशित कण ही ​​प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं।

आयनिक समीकरण क्या हैं?

आयनिक प्रतिक्रिया समीकरण- ये रासायनिक समीकरण हैं जिनमें अभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों को विघटित आयनों के रूप में नामित किया गया है। इस प्रकार के समीकरण रासायनिक प्रतिस्थापन लिखने तथा विलयनों में विनिमय अभिक्रियाएँ लिखने के लिए उपयुक्त होते हैं।

आयनिक समीकरण- जटिल और दिलचस्प रासायनिक विज्ञान का एक अभिन्न अंग। ऐसे समीकरण आपको स्पष्ट रूप से यह देखने की अनुमति देते हैं कि कौन से आयन रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण से गुजरने वाले पदार्थ आयनों के रूप में लिखे जाते हैं (विषय पर वी.वी. एरेमिन द्वारा संपादित पाठ्यपुस्तक "रसायन विज्ञान। 9वीं कक्षा" के पैराग्राफ 10 में विस्तार से चर्चा की गई है)। गैसें, पदार्थ जो अवक्षेपित होते हैं, और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स जो व्यावहारिक रूप से अलग नहीं होते हैं, अणुओं के रूप में दर्ज किए जाते हैं। गैसों को ऊपर तीर (↓) से दर्शाया जाता है, अवक्षेपित होने वाले पदार्थों को नीचे तीर (↓) से दर्शाया जाता है।

पाठ्यपुस्तक मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के रसायन विज्ञान संकाय के शिक्षकों द्वारा लिखी गई थी। एम.वी. लोमोनोसोव। पुस्तक की विशिष्ट विशेषताएं सामग्री की प्रस्तुति की सादगी और स्पष्टता, उच्च वैज्ञानिक स्तर, बड़ी संख्या में चित्र, प्रयोग और मनोरंजक प्रयोग हैं, जो इसे गहन अध्ययन के साथ कक्षाओं और स्कूलों में उपयोग करने की अनुमति देती है। प्राकृतिक विज्ञान विषय.

आयनिक समीकरणों की विशेषताएं

1. आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के विपरीत, रासायनिक परिवर्तनों से गुजरने वाले पदार्थों की संयोजकता को परेशान किए बिना होती हैं।

- रेडॉक्स प्रतिक्रिया

आयन विनिमय प्रतिक्रिया

2. आयनों के बीच प्रतिक्रियाएं इस स्थिति में होती हैं कि प्रतिक्रिया के दौरान एक खराब घुलनशील अवक्षेप बनता है, एक अस्थिर गैस निकलती है, या कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स बनते हैं।

एक परखनली में 1 मिलीलीटर सोडियम कार्बोनेट घोल डालें और ध्यान से उसमें हाइड्रोक्लोरिक एसिड की कुछ बूंदें डालें।

क्या हो रहा है?

प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं, पूर्ण और संक्षिप्त आयनिक समीकरण लिखें।

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