Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Ионные реакции






 

Ионные уравнения – в таких уравнениях слабые электролиты, малорастворимые соединения и газы записываются в молекулярной форме, а находящиеся в растворе сильные электролиты - в виде составляющих их ионов. При этом ионы, состояние диссоциации которых практически не изменяется, в ионно-молекулярном уравнении не указываются.

Для растворов электролитов характерно протекание реакций без изменения степени окисления, в ходе которых происходит простой обмен ионами. Прежде всего, это реакции взаимодействия сильных кислот с сильными основаниями (реакции нейтрализации):

 

1) HCl + NaOH = NaCl + H2O,

2) HNO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2H2O.

 

В этих реакциях некоторые ионы совершенно не изменяются. Например, в первой реакции это ионы Cl- и Na+. Действительно, в растворе HCl, NaOH и NaCl - сильные электролиты, то есть существуют в виде ионов:

 

Н+ + Cl- + Na+ +ОН- = Cl- + Na+ + H2O.

 

Сокращая одинаковые ионы слева и справа, получаем ионную реакцию нейтрализации сильной кислоты сильным основанием:

 

Н+ + ОН- = H2O,

 

сущность реакции выражается другими ионными уравнениями которая имеет место в приведённых выше реакциях нейтрализации сильных кислот сильными основаниями. Движущей силой этой реакции является образование слабодиссоциирующей молекулы H2O.

Если хотя бы один из реагентов - слабая кислота или слабое основание, то:

HNO2 + Ba(OH)2 = Ba(NO2)2 + H2O,

HNO2 + OH- = NO2- + H2O,

HNO3 + NH4OH = NH4+ + NO3- + H2O,

Н+ + NH4OH = NH4+ + H2O,

 

и характеризуются константами равновесия:

и ,

 

в которых, кроме образования воды, играет роль диссоциация слабодиссоциирующего соединения (HNO2 и NH4OH - в приведенных примерах).

Другие обменные реакции также сопровождаются образованием слабых электролитов – слабодиссоциирующих осадков и молекул (что и является движущей силой этих реакций):

 

Na2SO4 + Ba(NO3)2 = 2NaNO3 + BaSO4¯,

Ba2+ + SO42- = BaSO4¯.

 

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3 (D Н2О + СО2­),

СО32- + 2Н+ = Н2О + СО2­.

 

 

Пример 10. Записать в ионно-молекулярной форме уравнение реакций между следующими веществами:

а) Н2SO4 и Fe(OH)3; б) Na2CO3 и HCl;

Решение. Обменные реакции в растворах электролитов протекают в направлении образования малорастворимых веществ, осадков (см. табл. 7.1), газов или молекул слабых электролитов (см. табл. 8.2). Запишем уравнение реакции:

 

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

 

Так как Fe(OH)3 - малорастворимое вещество, а Н2О - слабый электролит, их записываем в молекулярной форме:

 

2Fe(OH)3 + 6H+ + 3SO42- = 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O.

 

Ионы, не участвующие в реакции, сокращаются. Конечное уравнение имеет вид

 

Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe3+ + 6H2O.

 

б) В результате реакции Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3

 

получается кислота, которая в момент образования распадается на СО2 и Н2О.

 

2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + CO2 + H2O.

Конечное уравнение имеет вид CO32- + 2H+ = CO2 +H2O.

 

Пример 11. По ионно-молекулярной реакции Pb2+ + S2- = PbS ¯ составьте два молекулярных уравнения.

Решение. В левой части указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, из табл. 8.1 выбираем электролиты, содержащие эти ионы:.

 

Pb(NO3)2 + Na2S = ¯ PbS + 2NaNO3 или

 

Pb(CH3COO)2 + (NH4)2S = ¯ PbS + 2CH3COONH4.

Пример 12. В какую сторону смещено равновесие в реакции:

 

CH3COOH + KOH = CH3COOK + H2O?

Решение. В тех случаях, когда малорастворимые вещества (или слабые электролиты) имеются как среди исходных веществ, так и среди продуктов реакции, равновесие смещается в сторону образования наименее диссоциированных веществ. Запишем ионное уравнение данной реакции

 

CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O.

 

В реакции участвуют два слабых электролита - уксусная кислота и вода. Сравним константы диссоциации этих веществ (табл. 8.2):

 

Кд CH3COOH = 1, 8·10-5, Кд H2O = 1, 8·10-16.

 

Следовательно, равновесие в этой реакции смещено в сторону образования более слабого электролита - воды, т.е. вправо. Однако до конца эта реакция протекать не будет: в растворе останется небольшое количество недиссоциированных молекул кислоты и ионов ОН-, так что реакция раствора будет не нейтральной, а слабощелочной.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.