ინსტრუქციები

სანამ იონურ განტოლებებს დაიწყებთ, უნდა გესმოდეთ რამდენიმე წესი. წყალში უხსნადი, აირისებრი და ცუდად დისოციაციური ნივთიერებები (მაგალითად, წყალი) არ იშლება იონებად, რაც ნიშნავს მათ მოლეკულურ ფორმაში ჩაწერას. ეს ასევე მოიცავს სუსტ ელექტროლიტებს, როგორიცაა H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH. ნაერთების ხსნადობა შეიძლება განისაზღვროს ხსნადობის ცხრილიდან, რომელიც არის დამტკიცებული საცნობარო მასალა ყველა სახის კონტროლისთვის. იქ ასევე მითითებულია ყველა მუხტი, რომელიც თანდაყოლილია კატიონებსა და ანიონებში. დავალების სრულად შესასრულებლად, თქვენ უნდა დაწეროთ მოლეკულური, სრული და იონური შემოკლებული განტოლებები.

მაგალითი No1. გოგირდის მჟავასა და კალიუმის ჰიდროქსიდს შორის ნეიტრალიზაციის რეაქცია განიხილება ED-ის (ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის) თვალსაზრისით. ჯერ ჩამოწერეთ რეაქციის განტოლება მოლეკულური ფორმით და .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O გაანალიზეთ მიღებული ნივთიერებები მათი ხსნადობისა და დისოციაციისთვის. ყველა ნაერთი წყალში ხსნადია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი იონებია. გამონაკლისი მხოლოდ წყალია, რომელიც არ იშლება იონებად და ამიტომ რჩება მოლეკულურ ფორმაში.დაწერეთ სრული იონური განტოლება, იპოვეთ იგივე იონები მარცხენა და მარჯვენა მხარეს და . იდენტური იონების გასაუქმებლად გადაკვეთეთ ისინი.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2Oშედეგი არის იონური შემოკლების განტოლება:2H+ +2OH- = 2H2Oკოეფიციენტები ორის სახით ასევე შეიძლება შემოკლებული იყოს: H+ +OH- = H2O

მაგალითი No2. დაწერეთ გაცვლის რეაქცია სპილენძის ქლორიდსა და ნატრიუმის ჰიდროქსიდს შორის, განიხილეთ TED-ის თვალსაზრისით. დაწერეთ რეაქციის განტოლება მოლეკულური ფორმით და მიანიჭეთ კოეფიციენტები. შედეგად, სპილენძის ჰიდროქსიდმა წარმოქმნა ლურჯი ნალექი. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl გაანალიზეთ ყველა ნივთიერება წყალში ხსნადობისთვის - ყველაფერი ხსნადია სპილენძის ჰიდროქსიდის გარდა, რომელიც არ დაიშლება იონებად. ჩაწერეთ სრული იონური განტოლება, ხაზი გაუსვით და შემოკლებით იდენტური იონები: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- იონური შემოკლებული განტოლება რჩება: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2. ↓

მაგალითი No3. დაწერეთ გაცვლითი რეაქცია ნატრიუმის კარბონატსა და მარილმჟავას შორის, განიხილეთ TED-ის თვალსაზრისით. დაწერეთ რეაქციის განტოლება მოლეკულური ფორმით და მიანიჭეთ კოეფიციენტები. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ნატრიუმის ქლორიდი და გამოიყოფა CO2 გაზი (ნახშირორჟანგი ან ნახშირორჟანგი (IV)). იგი წარმოიქმნება სუსტი ნახშირბადის მჟავის დაშლის გამო, რომელიც იშლება ოქსიდში და წყალში. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O ყველა ნივთიერების ანალიზი წყალში ხსნადობისა და დისოციაციისთვის. ნახშირორჟანგი ტოვებს სისტემას, როგორც აირისებრი ნაერთი, წყალი არის ცუდად დისოციაციური ნივთიერება. ყველა სხვა ნივთიერება იშლება იონებად. ჩაწერეთ სრული იონური განტოლება, ხაზი გაუსვით და შემოკლებით იდენტური იონები: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O იონური შემოკლებული განტოლება რჩება: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O.

თემა: ქიმიური ბმა. ელექტროლიტური დისოციაცია

გაკვეთილი: განტოლებების წერა იონის გაცვლის რეაქციებისთვის

შევქმნათ განტოლება რეაქციისთვის რკინის (III) ჰიდროქსიდსა და აზოტის მჟავას შორის.

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

(რკინის (III) ჰიდროქსიდი არის უხსნადი ფუძე, ამიტომ მას არ ექვემდებარება. წყალი ცუდად დისოცირებული ნივთიერებაა, ის პრაქტიკულად არ იშლება იონებად ხსნარში.)

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

მარცხნივ და მარჯვნივ გადახაზეთ ნიტრატის ანიონების იგივე რაოდენობა და დაწერეთ შემოკლებული იონური განტოლება:

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

ეს რეაქცია სრულდება, რადგან წარმოიქმნება ოდნავ ხსნადი ნივთიერება - წყალი.

დავწეროთ განტოლება ნატრიუმის კარბონატსა და მაგნიუმის ნიტრატს შორის რეაქციისთვის.

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

მოდით დავწეროთ ეს განტოლება იონური ფორმით:

(მაგნიუმის კარბონატი წყალში უხსნადია და ამიტომ არ იშლება იონებად.)

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

მოდით გადავკვეთოთ ნიტრატის ანიონებისა და ნატრიუმის კათიონების იგივე რაოდენობა მარცხნივ და მარჯვნივ და დავწეროთ შემოკლებული იონური განტოლება:

CO 3 2- + Mg 2+ = MgCO 3 ↓

ეს რეაქცია სრულდება, რადგან წარმოიქმნება ნალექი - მაგნიუმის კარბონატი.

დავწეროთ განტოლება ნატრიუმის კარბონატსა და აზოტის მჟავას შორის რეაქციისთვის.

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

(ნახშირორჟანგი და წყალი წარმოქმნილი სუსტი ნახშირბადის მჟავის დაშლის პროდუქტებია.)

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

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

ეს რეაქცია სრულდება, რადგან შედეგად, გაზი გამოიყოფა და წყალი წარმოიქმნება.

შევქმნათ ორი მოლეკულური რეაქციის განტოლება, რომლებიც შეესაბამება შემდეგ შემოკლებულ იონურ განტოლებას: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 .

შემოკლებული იონური განტოლება გვიჩვენებს იონური გაცვლის რეაქციის არსს. ამ შემთხვევაში შეგვიძლია ვთქვათ, რომ კალციუმის კარბონატის მისაღებად აუცილებელია, რომ პირველი ნივთიერების შემადგენლობაში შევიდეს კალციუმის კათიონები, ხოლო მეორის შემადგენლობაში - კარბონატული ანიონები. მოდით შევქმნათ მოლეკულური განტოლებები რეაქციებისთვის, რომლებიც აკმაყოფილებს ამ მდგომარეობას:

CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl

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

1. ორჟეკოვსკი პ.ა. ქიმია: მე-9 კლასი: სახელმძღვანელო. ზოგადი განათლებისთვის დაარსება / პ.ა. ორჟეკოვსკი, ლ.მ. მეშჩერიაკოვა, ლ.ს. პონტაკი. - M.: AST: Astrel, 2007. (§17)

2. ორჟეკოვსკი პ.ა. ქიმია: მე-9 კლასი: ზოგადსაგანმანათლებლო. დაარსება / პ.ა. ორჟეკოვსკი, ლ.მ. მეშჩერიაკოვა, მ.მ. შალაშოვა. - M.: Astrel, 2013. (§9)

3. რუძიტის გ.ე. ქიმია: არაორგანული. ქიმია. ორგანო. ქიმია: სახელმძღვანელო. მე-9 კლასისთვის. / გ.ე. რუძიტისი, ფ.გ. ფელდმანი. - მ.: განათლება, OJSC "მოსკოვის სახელმძღვანელოები", 2009 წ.

4. ხომჩენკო ი.დ. ამოცანებისა და სავარჯიშოების კრებული ქიმიაში საშუალო სკოლისთვის. - M.: RIA "ახალი ტალღა": გამომცემელი უმერენკოვი, 2008 წ.

5. ენციკლოპედია ბავშვებისთვის. ტომი 17. ქიმია / თავი. რედ. ვ.ა. ვოლოდინი, ვედ. სამეცნიერო რედ. ი.ლენსონი. - მ.: ავანტა+, 2003 წ.

დამატებითი ვებ რესურსები

1. ციფრული საგანმანათლებლო რესურსების ერთიანი კოლექცია (ვიდეო გამოცდილება თემაზე): ().

2. ჟურნალის „ქიმია და სიცოცხლე“ ელექტრონული ვერსია: ().

Საშინაო დავალება

1. ცხრილში პლიუს ნიშნით მონიშნეთ ნივთიერებების წყვილი, რომელთა შორისაც შესაძლებელია იონგაცვლის რეაქციები და გააგრძელეთ დასრულებამდე. დაწერეთ რეაქციის განტოლებები მოლეკულური, სრული და შემცირებული იონური ფორმით.

რეაქტიული ნივთიერებები	კ2 CO3		AgNO3	FeCl3	HNO3
CuCl2

2. გვ. 67 No 10,13 სახელმძღვანელოდან პ.ა. ორჟეკოვსკი "ქიმია: მე -9 კლასი" / P.A. ორჟეკოვსკი, ლ.მ. მეშჩერიაკოვა, მ.მ. შალაშოვა. - M.: Astrel, 2013 წ.

განმარტება

ელექტროლიტების ხსნარებში იონებს შორის წარმოქმნილი რეაქციები ეწოდება იონის გაცვლის რეაქციები(RIO).

RIO-ს დროს არ ხდება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობების ცვლილება, ამიტომ RIO არ არის რედოქსი.

იონური გაცვლის რეაქციების შეუქცევადობის კრიტერიუმია სუსტი ელექტროლიტის წარმოქმნა.

ბერტოლეტის წესი

იონის გაცვლის რეაქციები თითქმის შეუქცევად მიმდინარეობს, თუ რეაქციის ერთ-ერთი პროდუქტი "ტოვებს" რეაქციის სფეროს სახით:

• გაზი,
• პროექტი
• ან სუსტად დაშლილი ელექტროლიტი (მაგალითად, წყალი).

თუ ხსნარში არ არის იონები, რომლებიც წარმოქმნიან სუსტ ელექტროლიტს, რეაქცია შექცევადია და ამ შემთხვევაში მისი განტოლება არ იწერება, დანიშნავს "$\ne$" ნიშანს.

იონური განტოლებების დასაწერად გამოიყენება განტოლებების მოლეკულური (1), სრული იონური (2) და მოკლე იონური ფორმები (3,4):

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

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

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

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

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ში მოკლე იონურ განტოლებაში, კოეფიციენტები უნდა იყოს მინიმალური.აქედან გამომდინარე, განტოლებაში (3) ყველა კოეფიციენტი მცირდება 2-ით და მიღებული განტოლება (4) განიხილება მოკლე იონურ განტოლებად.

RIO-ს შედგენისას უნდა გვახსოვდეს, რომ

• წყალი, ლითონები, ოქსიდები, აირები, ნალექი არ იშლება იონებად და ყველა განტოლებაში იწერება მოლეკულური ფორმით;
• $H_2SO_3$, $H_2CO_3$, $NH_4OH$, $AgOH$არამდგრადია და ფორმირებისას თითქმის მყისიერად იშლება:

  $H_2SO_3 = H_2O + SO_2 \uparrow$

  $H_2CO_3 = H_2O + CO_2 \uparrow$

  $NH_4OH = H_2O + NH_3 \uparrow$

  $2AgOH = Ag_2O \ქვემოთ + H_2O$

იონგაცვლის რეაქციების შედგენის ალგორითმი

1. ჩაწერეთ მოლეკულური განტოლება და მიანიჭეთ კოეფიციენტები. რეაქციის პროდუქტების ქიმიური ფორმულების დაწერისას მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ მოლეკულაში მუხტების ჯამი ნულის ტოლი უნდა იყოს.
2. შედგენილია სრული იონური განტოლება, რომელიც ითვალისწინებს როგორც საწყისი ნივთიერებების, ასევე გაცვლითი რეაქციის პროდუქტების დისოციაციის შედეგს. ყველა ხსნადი ნაერთი აღირიცხება იონების სახით (ხსნადობის ცხრილში მითითებულია ასო „P“ (წყალში ძალიან ხსნადი), კალციუმის ჰიდროქსიდის გარდა). უხსნადი ნივთიერებების, აირების, ოქსიდების და წყლის ფორმულები იწერება მოლეკულური ფორმით. დათვლა რეაქციის მთლიანი კოეფიციენტი, რისთვისაც ვკრებთ განტოლების მარჯვენა და მარცხენა მხარეს ყველა კოეფიციენტს.
3. განტოლების შემოკლებული იონური ფორმის მისაღებად მოცემულია მსგავსი, ანუ იდენტური იონები შემოკლებულია განტოლებაში ტოლობის ნიშნის წინ და შემდეგ. კოეფიციენტები უნდა იყოს მინიმალური, ხოლო განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს მუხტების ჯამები უნდა იყოს იგივე. ჯამური კოეფიციენტი გამოითვლება შემოკლებული ფორმით (სრული ფორმის მსგავსი).
4. განტოლების შემოკლებული იონური ფორმა ასახავს მომხდარი ქიმიური რეაქციის არსი.

ძირითადი ოქსიდების ურთიერთქმედება მჟავებთან. ჩამოწერეთ კალციუმის ოქსიდისა და მარილმჟავას ურთიერთქმედების მოლეკულური, მოკლე და სრული იონური განტოლებები. გამოთვალეთ ჯამური კოეფიციენტები სრული და შემოკლებული სახით.

გამოსავალი

1. მოლეკულური განტოლება:

$CaO + 2HCl = CaCl_2 + H_2O$

2. სრული იონური განტოლება:

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

კოეფიციენტების ჯამია (1+2+2+1+2+1)=9.

3. შემოკლებული იონური განტოლება:

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

ჯამური კოეფიციენტია (1+2+1+1)=5.

4. მოკლე იონური განტოლება აჩვენებს, რომ როდესაც კალციუმის ოქსიდი ურთიერთქმედებს ძლიერ მჟავებთან ($H^+$), რეაქცია თითქმის შეუქცევადია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ხსნადი კალციუმის მარილი და დაბალი დისოციაციური ნივთიერება (წყალი).

მარილების ურთიერთქმედება მჟავებთან.ჩამოწერეთ კალიუმის კარბონატისა და აზოტის მჟავას ურთიერთქმედების მოლეკულური, მოკლე და სრული იონური განტოლებები. გამოთვალეთ ჯამური კოეფიციენტები სრული და შემოკლებული სახით.

გამოსავალი

1. მოლეკულური განტოლება:

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

2. სრული იონური განტოლება:

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

კოეფიციენტების ჯამია (2+1+2+2+2+2+1+1)=13.

3. მოკლე იონური განტოლება:

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

კოეფიციენტების ჯამია (1+2+1+1)=5.

4. მოკლე იონური განტოლება აჩვენებს, რომ როდესაც ხსნადი კარბონატები (ტუტე ლითონები) ურთიერთქმედებენ ძლიერ მჟავებთან ($H^+$), რეაქცია თითქმის შეუქცევადია, რის შედეგადაც ყოველთვის წარმოიქმნება ნახშირორჟანგი ($CO_2\uparrow$) და ცუდად დისოციაციური ნივთიერება (წყალი)

იონის გაცვლის რეაქციები არის რეაქციები წყალხსნარებში ელექტროლიტებს შორის, რომლებიც წარმოიქმნება მათ შემქმნელი ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების გარეშე.

ელექტროლიტებს (მარილები, მჟავები და ფუძეები) შორის რეაქციის აუცილებელი პირობაა ოდნავ დისოციაციური ნივთიერების (წყალი, სუსტი მჟავა, ამონიუმის ჰიდროქსიდი), ნალექის ან აირის წარმოქმნა.

განვიხილოთ რეაქცია, რომელიც იწვევს წყლის წარმოქმნას. ასეთი რეაქციები მოიცავს ყველა რეაქციას ნებისმიერ მჟავასა და ნებისმიერ ფუძეს შორის. მაგალითად, აზოტის მჟავას რეაქცია კალიუმის ჰიდროქსიდთან:

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

საწყისი მასალები, ე.ი. აზოტის მჟავა და კალიუმის ჰიდროქსიდი, ისევე როგორც ერთ-ერთი პროდუქტი, კერძოდ კალიუმის ნიტრატი, ძლიერი ელექტროლიტებია, ე.ი. წყალხსნარში ისინი თითქმის ექსკლუზიურად იონების სახით არსებობენ. მიღებული წყალი მიეკუთვნება სუსტ ელექტროლიტებს, ე.ი. პრაქტიკულად არ იშლება იონებად. ამრიგად, ზემოთ მოყვანილი განტოლება შეიძლება უფრო ზუსტად გადაიწეროს წყალხსნარში ნივთიერებების რეალური მდგომარეობის მითითებით, ე.ი. იონების სახით:

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

როგორც (2) განტოლებიდან ჩანს, როგორც რეაქციამდე, ისე მის შემდეგ, NO 3 − და K + იონები იმყოფება ხსნარში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არსებითად, ნიტრატის იონები და კალიუმის იონები საერთოდ არ მონაწილეობდნენ რეაქციაში. რეაქცია მოხდა მხოლოდ H + და OH − ნაწილაკების წყლის მოლეკულებში გაერთიანების გამო. ამრიგად, იდენტური იონების ალგებრული შემცირების შესრულებით (2) განტოლებაში:

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

ჩვენ მივიღებთ:

H + + OH ‑ = H 2 O (3)

(3) ფორმის განტოლებები ეწოდება შემოკლებული იონური განტოლებებიტიპი (2) - სრული იონური განტოლებებიდა აკრიფეთ (1) - მოლეკულური რეაქციის განტოლებები.

სინამდვილეში, რეაქციის იონური განტოლება მაქსიმალურად ასახავს მის არსს, ზუსტად იმას, რაც შესაძლებელს ხდის მის წარმოქმნას. უნდა აღინიშნოს, რომ მრავალი განსხვავებული რეაქცია შეიძლება შეესაბამებოდეს ერთ შემოკლებულ იონურ განტოლებას. მართლაც, თუ ავიღებთ, მაგალითად, არა აზოტის მჟავას, არამედ მარილმჟავას და კალიუმის ჰიდროქსიდის ნაცვლად ვიყენებთ, ვთქვათ, ბარიუმის ჰიდროქსიდს, გვაქვს რეაქციის შემდეგი მოლეკულური განტოლება:

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

მარილმჟავა, ბარიუმის ჰიდროქსიდი და ბარიუმის ქლორიდი ძლიერი ელექტროლიტებია, ანუ ისინი ხსნარში არსებობენ, ძირითადად, იონების სახით. წყალი, როგორც ზემოთ განვიხილეთ, არის სუსტი ელექტროლიტი, ანუ ის ხსნარში თითქმის მხოლოდ მოლეკულების სახით არსებობს. ამრიგად, სრული იონური განტოლებაეს რეაქცია ასე გამოიყურება:

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

გავაუქმოთ იგივე იონები მარცხნივ და მარჯვნივ და მივიღოთ:

2H + + 2OH − = 2H 2 O

მარცხენა და მარჯვენა გვერდების 2-ზე გაყოფით მივიღებთ:

H + + OH − = H 2 O,

მიღებული შემოკლებული იონური განტოლებამთლიანად ემთხვევა აზოტის მჟავისა და კალიუმის ჰიდროქსიდის ურთიერთქმედების შემოკლებულ იონურ განტოლებას.

იონების სახით იონური განტოლებების შედგენისას დაწერეთ მხოლოდ ფორმულები:

1) ძლიერი მჟავები (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (ძლიერი მჟავების სია უნდა იცოდეთ!)

2) ძლიერი ფუძეები (ტუტე ჰიდროქსიდები (ALM) და ტუტე მიწის ლითონები (ALM))

3) ხსნადი მარილები

ფორმულები იწერება მოლეკულური ფორმით:

1) წყალი H 2 O

2) სუსტი მჟავები (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (და სხვა, თითქმის ყველა ორგანული)).

3) სუსტი ფუძეები (NH 4 OH და თითქმის ყველა ლითონის ჰიდროქსიდი ტუტე ლითონისა და ტუტე ლითონის გარდა.

4) ოდნავ ხსნადი მარილები (↓) („M“ ან „H“ ხსნადობის ცხრილში).

5) ოქსიდები (და სხვა ნივთიერებები, რომლებიც არ არიან ელექტროლიტები).

შევეცადოთ ჩამოვწეროთ განტოლება რკინის (III) ჰიდროქსიდსა და გოგირდმჟავას შორის. მოლეკულური ფორმით, მათი ურთიერთქმედების განტოლება იწერება შემდეგნაირად:

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

რკინის (III) ჰიდროქსიდი შეესაბამება აღნიშვნას „H“ ხსნადობის ცხრილში, რომელიც მოგვითხრობს მის უხსნადობაზე, ე.ი. იონურ განტოლებაში უნდა ჩაიწეროს მთლიანად, ე.ი. როგორც Fe(OH) 3. გოგირდის მჟავა ხსნადია და მიეკუთვნება ძლიერ ელექტროლიტებს, ანუ ხსნარში არსებობს ძირითადად დისოცირებულ მდგომარეობაში. რკინის (III) სულფატი, ისევე როგორც თითქმის ყველა სხვა მარილი, ძლიერი ელექტროლიტია და რადგან ის წყალში ხსნადია, იონურ განტოლებაში იონი უნდა ჩაიწეროს. ყოველივე ზემოთქმულის გათვალისწინებით, ვიღებთ შემდეგი ფორმის სრულ იონურ განტოლებას:

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

მარცხნივ და მარჯვნივ სულფატის იონების შემცირებით, მივიღებთ:

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

განტოლების ორივე მხარეს 2-ზე გაყოფით მივიღებთ შემოკლებულ იონურ განტოლებას:

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

ახლა მოდით შევხედოთ იონგაცვლის რეაქციას, რომელიც წარმოქმნის ნალექს. მაგალითად, ორი ხსნადი მარილის ურთიერთქმედება:

სამივე მარილი - ნატრიუმის კარბონატი, კალციუმის ქლორიდი, ნატრიუმის ქლორიდი და კალციუმის კარბონატი (დიახ, ესეც) - ძლიერი ელექტროლიტებია და კალციუმის კარბონატის გარდა ყველა წყალში ხსნადია, ე.ი. მონაწილეობენ ამ რეაქციაში იონების სახით:

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

ამ განტოლებაში მარცხნივ და მარჯვნივ იგივე იონების გაუქმებით, ჩვენ ვიღებთ შემოკლებულ იონურ განტოლებას:

CO 3 2- + Ca 2+ = CaCO 3 ↓

ბოლო განტოლება ასახავს ნატრიუმის კარბონატის და კალციუმის ქლორიდის ხსნარების ურთიერთქმედების მიზეზს. კალციუმის იონები და კარბონატის იონები ერწყმის კალციუმის კარბონატის ნეიტრალურ მოლეკულებს, რომლებიც ერთმანეთთან შერწყმისას წარმოქმნის იონური სტრუქტურის CaCO 3 ნალექის მცირე კრისტალებს.

მნიშვნელოვანი შენიშვნა ქიმიის ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ჩაბარებისთვის

იმისათვის, რომ მარილი1-ის რეაქცია მარილი 2-თან გაგრძელდეს, გარდა იონური რეაქციების წარმოქმნის ძირითადი მოთხოვნებისა (გაზი, ნალექი ან წყალი რეაქციის პროდუქტებში), ასეთი რეაქციები ექვემდებარება სხვა მოთხოვნას - საწყისი მარილები უნდა იყოს ხსნადი. . ანუ, მაგალითად,

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

რეაქცია არ მიმდინარეობს, თუმცა FeS-ს შეუძლია პოტენციურად წარმოქმნას ნალექი, რადგან უხსნადი. მიზეზი იმისა, რომ რეაქცია არ მიმდინარეობს, არის ერთ-ერთი საწყისი მარილის (CuS) უხსნადობა.

მაგრამ, მაგალითად,

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

ხდება იმის გამო, რომ კალციუმის კარბონატი უხსნადია და საწყისი მარილები ხსნადია.

იგივე ეხება მარილების ურთიერთქმედებას ფუძეებთან. იონური გაცვლის რეაქციების წარმოქმნის ძირითადი მოთხოვნების გარდა, იმისათვის, რომ მარილი მოახდინოს ფუძესთან რეაქცია, აუცილებელია ორივე მათგანის ხსნადობა. ამრიგად:

Cu(OH) 2 + Na 2 S – არ ჟონავს,

რადგან Cu(OH)2 უხსნადია, თუმცა პოტენციური პროდუქტი CuS იქნება ნალექი.

მაგრამ რეაქცია NaOH-სა და Cu(NO 3) 2-ს შორის მიმდინარეობს, ამიტომ ორივე საწყისი ნივთიერება ხსნადია და იძლევა Cu(OH) 2-ის ნალექს:

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

ყურადღება! არავითარ შემთხვევაში არ უნდა გააფართოვოთ საწყისი ნივთიერებების ხსნადობის მოთხოვნა მარილი1 + მარილი2 და მარილი + ფუძე რეაქციების მიღმა.

მაგალითად, მჟავებთან ერთად ეს მოთხოვნა არ არის საჭირო. კერძოდ, ყველა ხსნადი მჟავა კარგად რეაგირებს ყველა კარბონატთან, მათ შორის უხსნად.

Სხვა სიტყვებით:

1) მარილი 1 + მარილი 2 - რეაქცია ხდება იმ შემთხვევაში, თუ ორიგინალური მარილები ხსნადია, მაგრამ პროდუქტებში არის ნალექი

2) მარილი + ლითონის ჰიდროქსიდი - რეაქცია ხდება იმ შემთხვევაში, თუ საწყისი ნივთიერებები ხსნადია და პროდუქტებში არის ნალექი ან ამონიუმის ჰიდროქსიდი.

განვიხილოთ იონგაცვლის რეაქციების წარმოქმნის მესამე პირობა - გაზის წარმოქმნა. მკაცრად რომ ვთქვათ, მხოლოდ იონური გაცვლის შედეგად, გაზის წარმოქმნა შესაძლებელია მხოლოდ იშვიათ შემთხვევებში, მაგალითად, წყალბადის სულფიდის გაზის წარმოქმნის დროს:

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

უმეტეს შემთხვევაში, აირი წარმოიქმნება იონური გაცვლის რეაქციის ერთ-ერთი პროდუქტის დაშლის შედეგად. მაგალითად, თქვენ უნდა იცოდეთ, როგორც ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ნაწილი, რომ გაზის წარმოქმნით, არასტაბილურობის გამო, პროდუქტები, როგორიცაა H 2 CO 3, NH 4 OH და H 2 SO 3 იშლება:

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

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ იონური გაცვლა წარმოქმნის ნახშირმჟავას, ამონიუმის ჰიდროქსიდს ან გოგირდის მჟავას, იონური გაცვლის რეაქცია მიმდინარეობს აირისებრი პროდუქტის წარმოქმნის გამო:

მოდით დავწეროთ იონური განტოლებები ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი რეაქციისთვის, რომელიც იწვევს გაზების წარმოქმნას. 1) რეაქციისთვის:

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

იონური სახით დაიწერება კალიუმის სულფიდი და კალიუმის ბრომიდი, რადგან არის ხსნადი მარილები, ასევე ჰიდრობრომმჟავა, რადგან ეხება ძლიერ მჟავებს. წყალბადის სულფიდი, როგორც ცუდად ხსნადი აირი, რომელიც ცუდად იშლება იონებად, დაიწერება მოლეკულური ფორმით:

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

იდენტური იონების შემცირებით ვიღებთ:

S 2- + 2H + = H 2 S

2) განტოლებისთვის:

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

იონური ფორმით, Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 დაიწერება, როგორც ძლიერ ხსნადი მარილები და H 2 SO 4, როგორც ძლიერი მჟავა. წყალი ცუდად დისოციაციური ნივთიერებაა და CO 2 საერთოდ არ არის ელექტროლიტი, ამიტომ მათი ფორმულები დაიწერება მოლეკულური ფორმით:

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) განტოლებისთვის:

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

წყლისა და ამიაკის მოლეკულები მთლიანად დაიწერება, ხოლო NH 4 NO 3, KNO 3 და KOH იონური ფორმით დაიწერება, რადგან ყველა ნიტრატი არის ძლიერ ხსნადი მარილი, ხოლო KOH არის ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდი, ე.ი. ძლიერი ბაზა:

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

NH 4 + + OH − = H 2 O + NH 3

განტოლებისთვის:

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

სრული და შემოკლებული განტოლება ასე გამოიყურება:

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

ძირითადი ზოგადი განათლება

ხაზი UMK V.V. Lunin. ქიმია (8-9)

იონური განტოლებები

იონური განტოლებები ქიმიის რთული და საინტერესო მეცნიერების განუყოფელი ნაწილია. ასეთი განტოლებები საშუალებას გაძლევთ ნათლად დაინახოთ რომელი იონები განიცდიან ქიმიურ გარდაქმნებს. ნივთიერებები, რომლებიც განიცდიან ელექტროლიტურ დისოციაციას, აღირიცხება იონების სახით. გადავხედოთ საკითხის ისტორიას, იონური განტოლებების შედგენის ალგორითმს და ამოცანების მაგალითებს.

საკითხის ისტორია

უძველესი ალქიმიკოსებიც კი, რომლებიც ახორციელებდნენ მარტივ ქიმიურ რეაქციებს ფილოსოფიური ქვის მოსაძებნად და თავიანთი კვლევის შედეგებს სქელ ტომრებში ჩაწერდნენ, გამოიყენეს გარკვეული ნიშნები ქიმიური ნივთიერებებისთვის. თითოეულ მეცნიერს ჰქონდა საკუთარი სისტემა, რაც გასაკვირი არ არის: ყველას სურდა დაეცვა თავისი საიდუმლო ცოდნა შურიანი ადამიანებისა და კონკურენტების მაქინაციებისგან. და მხოლოდ მე -8 საუკუნეში გამოჩნდა ზოგიერთი ელემენტის საერთო აღნიშვნები.

1615 წელს ჟან ბეგანმა თავის წიგნში "ქიმიის ელემენტები", რომელიც სამართლიანად ითვლება საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ამ მონაკვეთის ერთ-ერთ პირველ სახელმძღვანელოდ, შესთავაზა სიმბოლოების გამოყენება ქიმიური განტოლებების დასაწერად. მხოლოდ 1814 წელს შვედმა ქიმიკოსმა იონს იაკობ ბერცელიუსმა შექმნა ქიმიური სიმბოლოების სისტემა ელემენტის ლათინური სახელწოდების ერთი ან ორი პირველი ასოს საფუძველზე, მსგავსი, რასაც სტუდენტები სწავლობენ კლასში.

მერვე კლასში (პუნქტი 12, სახელმძღვანელო „ქიმია. მე-8 კლასი“ ვ.ვ. ერემინის რედაქციით) ბავშვებმა ისწავლეს რეაქციების მოლეკულური განტოლებების შედგენა, სადაც რეაგენტებიც და რეაქციის პროდუქტებიც წარმოდგენილია მოლეკულების სახით.

თუმცა, ეს ქიმიური გარდაქმნების გამარტივებული ხედვაა. და მეცნიერები ამაზე უკვე მე -18 საუკუნეში ფიქრობდნენ.

ექსპერიმენტების შედეგად არენიუსმა აღმოაჩინა, რომ ზოგიერთი ნივთიერების ხსნარი ატარებს ელექტრო დენს. და მან დაამტკიცა, რომ ელექტრული გამტარობის მქონე ნივთიერებები ხსნარებშია იონების სახით: დადებითად დამუხტული კათიონები და უარყოფითად დამუხტული ანიონები. და სწორედ ეს დამუხტული ნაწილაკები შედიან რეაქციებში.

რა არის იონური განტოლებები

იონური რეაქციის განტოლებები- ეს არის ქიმიური განტოლებები, რომლებშიც რეაქტიული ნივთიერებები და რეაქციის პროდუქტები აღინიშნება დისოცირებულ იოებად. ამ ტიპის განტოლებები შესაფერისია ხსნარებში ქიმიური შემცვლელი და გაცვლითი რეაქციების ჩასაწერად.

იონური განტოლებები- რთული და საინტერესო ქიმიური მეცნიერების განუყოფელი ნაწილი. ასეთი განტოლებები საშუალებას გაძლევთ ნათლად დაინახოთ რომელი იონები განიცდიან ქიმიურ გარდაქმნებს. ნივთიერებები, რომლებიც განიცდიან ელექტროლიტურ დისოციაციას, იწერება იონების სახით (თემა დეტალურად განიხილება მე-10 პუნქტში, სახელმძღვანელო „ქიმია. მე-9 კლასი“ ვ.ვ. ერემინის რედაქციით). აირები, ნივთიერებები, რომლებიც ნალექს ახდენენ და სუსტი ელექტროლიტები, რომლებიც პრაქტიკულად არ იშლება, აღირიცხება მოლეკულების სახით. გაზები მითითებულია ზემოთ ისრით (), ნივთიერებები, რომლებიც ნალექს ახდენენ, მითითებულია ქვედა ისრით (↓).

სახელმძღვანელო დაწერილია მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ქიმიური ფაკულტეტის მასწავლებლების მიერ. მ.ვ. ლომონოსოვი. წიგნის გამორჩეული ნიშნებია მასალის პრეზენტაციის სიმარტივე და სიცხადე, მაღალი სამეცნიერო დონე, ილუსტრაციების დიდი რაოდენობა, ექსპერიმენტები და გასართობი ექსპერიმენტები, რაც საშუალებას აძლევს მას გამოიყენოს კლასებსა და სკოლებში სიღრმისეული შესწავლით. საბუნებისმეტყველო საგნები.

იონური განტოლებების მახასიათებლები

1. იონგაცვლის რეაქციები, რედოქსული რეაქციებისგან განსხვავებით, მიმდინარეობს ქიმიური გარდაქმნების გატარებული ნივთიერებების ვალენტობის დარღვევის გარეშე.

- რედოქსის რეაქცია

იონის გაცვლის რეაქცია

2. იონებს შორის რეაქციები ხდება იმ პირობით, რომ რეაქციის დროს წარმოიქმნება ცუდად ხსნადი ნალექი, გამოიყოფა აქროლადი აირი ან წარმოიქმნება სუსტი ელექტროლიტები.

სინჯარაში ჩაასხით 1 მლ ნატრიუმის კარბონატის ხსნარი და ფრთხილად დაუმატეთ მასში რამდენიმე წვეთი მარილმჟავა.

Რა ხდება?

შექმენით რეაქციის განტოლება, დაწერეთ სრული და შემოკლებული იონური განტოლებები.

#ADVERTISING_INSERT#