Тема: Ионные уравнения реакций

План лекции:

1. Решение ионных уравнений.

В растворах электролитов реакции происходят между гидратированными ионами, поэтому их называют ионными реакциями. В направлении их важное значение имеют природа и прочность химической связи в продуктах реакции. Обычно обмен в растворах электролитов приводит к образованию соединения с более прочной химической связью. Так, при взаимодействии растворов солей хлорида бария ВаСl₂ и сульфата калия K₂SO₄ в смеси окажутся четыре вида гидратированных ионов Ва²+(Н₂О)n, Сl^- (H₂O)m, K⁺(H₂O)p, SO²_-4(H₂O)q, между которыми произойдет реакция по уравнению:

BaCl₂+K₂SO₄=BaSO₄+2КСl

Сульфат бария выпадет в виде осадка, в кристаллах которого химическая связь между ионами Ва ²⁺ и SO^2-₄ более прочная, чем связь с гидратирующими их молекулами воды. Связь же ионов К+ и Сl^- лишь незначительно превышает сумму энергий их гидратации, поэтому столкновение этих ионов не приведет к образованию осадка.

Следовательно, можно сделать следующий вывод. Реакции обмена происходят при взаимодействии таких ионов, энергия связи между которыми в продукте реакции намного больше, чем сумма энергий их гидратации.

Реакции ионного обмена описываются ионными уравнения-ми. Труднорастворимые, летучие и малодиссоциированные соеди-нения пишут в молекулярной форме. Если при взаимодействии растворов электролитов не образуется ни одного из указанных видов соединения, это означает, что практически реакции не протекают.

Образование труднорастворимых соединений

Например, взаимодействие между карбонатом натрия и хлоридом бария в виде молекулярного уравнения запишется так:

Na₂CO₃+ ВаСl₂ = BaCO₃+2NaCl или в виде:

2Na⁺+СO^2-₃+Ва²⁺ +2Сl^- = BaCO₃+ 2Na⁺+2Сl ^-

Прореагировали только ионы Ва₂₊ и СО_-2, состояние остальных ионов не изменилось, поэтому краткое ионное уравнение примет вид:

CO ^2-₃+Ba ²⁺ =BaCO₃

Образование летучих веществ

Молекулярное уравнение взаимодействия карбоната кальция и соляной кислоты запишется так:

СаСO₃+2НСl=СаСl₂+Н₂О+CO₂

Один из продуктов реакции — диоксид углерода СО₂ — выделился из сферы реакции в виде газа. Развернутое ионное уравнение имеет вид:

СаСО₃+2Н⁺+2Сl ^- = Са ²⁺ +2Сl ^-+Н₂O+CO₂

Результат реакции описывается следующим кратким ионным уравнением:

СаСO₃+2Н⁺=Са ²⁺ +Н₂О+CO₂

Образование малодиссоцированного соединения

Примером такой реакции служит любая реакция нейтрализации, в результате чего образуется вода — малодиссоциированное соединение:

NaOH+НСl=NaCl+Н₂О

Na⁺+ОН-+Н⁺+Cl^- = Na⁺+Сl ^-+Н₂О

ОН-+Н+= Н₂O

Из краткого ионного уравнения следует, что процесс выразился во взаимодействии ионов Н+ и ОН-.

Все три вида реакций идут необратимо, до конца.

Если слить растворы, например, хлорида натрия и нитрата кальция, то, как показывает ионное уравнение, никакой реакции не произойдет, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни малодиссоциирующего соединения:

Na⁺+Сl^-+К⁺+NO^-₃ ⁺ Na⁺ + NO^-₃+К⁺ + Сl^-

Дата добавления: 2014-10-22