Сумма атомов каждого элемента не изменяется при протекании химической реакции

Численные коэффициенты в химическом уравнении называют стехиометрическими. Стехиометрия (от греческого слова stoicheion –элемент + …метрия) – учение о количественных соотношениях, в которых вещества вступают во взаимодействие друг с другом.

Реакции с участием электролитов (настоящих и потенциально сильных) записываются в виде системы двух уравнений – молекулярного и ионного. Для составления ионных уравнений необходимо знать уравнение электролитической диссоциации реагентов и продуктов.

Как и в молекулярных уравнениях, в ионных уравнениях слева записываются формулы реагентов, а справа – формулы продуктов, указанные в виде отдельных ионов. Формулы слабых потенциальных электролитов, в том числе и воды, а также газообразных и твердых веществ (уходящих из водного раствора в виде газа или осадка) оставляют в молекулярном виде.

Пример. В обменной реакции в водном растворе, описываемой молекулярным уравнением

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO_{2 (г)}+ H₂O

участвуют Na₂CO₃ (соль), HCl (кислота) и NaCl (соль) – сильные электролиты, H₂O – слабый электролит и CO₂ - газ, уходящий из сферы реакции.

Формулы всех сильных электролитов можно записать в виде сумм составляющих их ионов, тогда химическое уравнение принимает вид:

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ +2Cl^- = 2Na⁺ +2Cl^- + CO_{2 (г)}+ H₂O. (1)

Такая запись представляет собой полное ионное уравнение реакции.

Очевидно, что ионы Na⁺ + Cl^- не принимают непосредственного участия в реакции (число этих ионов одинаково слева и справа в уравнении), поэтому часто их формулы просто опускают и составляют сокращенное ионное уравнение реакции:

CO₃^2- + 2H⁺ = CO_{2 (г)}+ H₂O (2)

Сокращенные ионные уравнения выражают химическую сущность протекающих реакций между ионами (в данном примере – между карбонат-ионами и катионами водорода). Совокупная запись молекулярного и сокращенного ионного уравнения реакции наглядно отображает химизм реакции. Однако отдельно записанные сокращенные ионные уравнения отображают не одну реакцию, а множество подобных реакций. Так, сокращенное ионное уравнение (2) реакции между Na₂CO₃ и HCl означает, что так реагируют между собой не только карбонат натрия и хлороводород, но и любой другой хорошо растворимый карбонат и любая другая сильная кислота.

ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ

Среди сильных электролитов, диссоциирующих в водном растворе практически полностью, есть как хорошо растворимые, так и мало растворимые в воде вещества.

Растворимость веществ отвечает концентрации их насыщенных растворов. Если сильный электролит малорастворим в воде, то его насыщенный раствор будет весьма разбавленным. В насыщенном растворе соли всегда присутствует некоторое количество твердого вещества в виде осадка. Между ионами А⁺ и В^- малорастворимого сильного электролита АВ и его осадком при постоянной температуре устанавливается состояние гетерогенного ионного равновесия:

А⁺ + В^- Û АВ (3)

насыщенный раствор осадок

Равновесие в системе осадок - насыщенный раствор можно охарактеризовать константой равновесия, называемой в данном случае произведением растворимости ПР.

ПР =[А⁺][В^- ]=const=f (T) (4)

Дата добавления: 2014-01-06