Молекулярна повна та скорочена іонна форма. Розчини електролітів

При розчиненні у питній воді в повному обсязі речовини мають можливість проводити електричний струм. Ті сполуки, водні розчинияких здатні проводити електричний струм називаються електролітами. Електроліти проводять струм за рахунок так званої іонної провідності, яку мають багато сполук з іонною будовою (солі, кислоти, основи). Існують речовини, що мають сильнополярні зв'язки, але в розчині піддаються неповній іонізації (наприклад, хлорид ртуті II) - це слабкі електроліти. Багато органічних сполук (вуглеводи, спирти), розчинені воді, не розпадаються на іони, а зберігають свою молекулярну будову. Такі речовини електричний струм не проводять і називаються неелектролітами.

Наведемо деякі закономірності, керуючись якими можна визначити до сильних або слабких електролітів відноситься те чи інше з'єднання:

1. Кислоти . До сильних кислот з найбільш поширених відносяться HCl, HBr, HI, HNO 3 H 2 SO 4 HClO 4 . Майже решта кислот – слабкі електроліти.
2. Основи. Найбільш поширені сильні основи – гідроксиди лужних та лужноземельних металів (за винятком Be). Слабкий електроліт - NH 3 .
3. Солі. Більшість поширених солей – іонних сполук – електроліти сильні. Винятки становлять, переважно, солі важких металів.

Теорія електролітичної дисоціації

Електроліти, як сильні, так і слабкі і навіть дуже розбавлені не підкоряються закону Раулята . Маючи здатність до електропровідності, значення тиску пари розчинника та температури плавлення розчинів електролітів будуть нижчими, а температури кипіння вищими порівняно з аналогічними значеннями чистого розчинника. У 1887 р. С. Арреніус, вивчаючи ці відхилення, дійшов створення теорії електролітичної дисоціації.

Електролітична дисоціаціяпередбачає, що молекули електроліту в розчині розпадаються на позитивно та негативно заряджені іони, які названі відповідно катіонами та аніонами.

Теорія висуває такі постулати:

1. У розчинах електроліти розпадаються іони, тобто. дисоціюють. Чим більш розбавлений розчин електроліту, тим більший його ступінь дисоціації.
2. Дисоціація - явище оборотне та рівноважне.
3. Молекули розчинника нескінченно слабо взаємодіють (тобто розчини близькі до ідеальних).

Різні електроліти мають різний ступінь дисоціації, який залежить не тільки від природи самого електроліту, але й природи розчинника, а також концентрації електроліту та температури.

Ступінь дисоціації α , показує скільки молекул nрозпалося на іони, порівняно із загальним числом розчинених молекул N:

α = n/N

За відсутності дисоціації α = 0, за повної дисоціації електроліту α = 1.

З точки зору ступеня дисоціації, за силою електроліти поділяються на сильні (α>0,7), середньої сили (0,3>α>0,7), слабкі (α< 0,3).

Більше точно процес дисоціації електроліту характеризує константа дисоціації, яка залежить від концентрації розчину. Якщо уявити процес дисоціації електроліту у загальному вигляді:

A a B b ↔ aA - + bB +

K = a · b /

Для слабких електролітівконцентрація кожного іона дорівнює добутку α на загальну концентрацію електроліту З таким чином, вираз константи дисоціації можна перетворити:

K = α 2 C/(1-α)

Для розведених розчинів(1-α) =1, тоді

K = α 2 C

Звідси не важко знайти ступінь дисоціації

Іонно-молекулярні рівняння

Розглянемо приклад нейтралізації сильної кислоти сильною основою, наприклад:

HCl + NaOH = NaCl + HOH

Процес представлений у вигляді молекулярного рівняння. Відомо, що вихідні речовини, так і продукти реакції в розчині повністю іонізовані. Тому представимо процес у вигляді повного іонного рівняння:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + HOH

Після «скорочення» однакових іонів у лівій та правій частинах рівняння отримуємо скорочене іонне рівняння:

H + + OH - = HOH

Ми бачимо, що процес нейтралізації зводиться до з'єднання H + і OH - і утворення води.

При складанні іонних рівнянь слід пам'ятати, що у іонному вигляді записуються лише сильні електроліти. Слабкі електроліти, тверді речовини та гази записуються в їхньому молекулярному вигляді.

Процес осадження зводиться до взаємодії лише Ag + та I - та утворення нерозчинного у воді AgI.

Щоб дізнатися чи здатна нас цікавити речовину розчинятися у воді, необхідно скористатися таблицею нерозчинності.

Розглянемо третій тип реакцій, у результаті якої утворюється летюча сполука. Це реакції взаємодії карбонатів, сульфітів або сульфідів із кислотами. Наприклад,

При змішуванні деяких розчинів іонних сполук взаємодії між ними може і не відбуватися, наприклад

Отже, підсумовуючи, зазначимо, що хімічні перетворенняспостерігаються у випадках, якщо дотримується одна з таких умов:

• Утворення неелектроліту. Як неелектроліт може виступати вода.
• Утворення осаду.
• Виділення газу.
• Утворення слабкого електроліту,наприклад оцтової кислоти.
• Перенесення одного чи кількох електронів.Це реалізується в окисно-відновних реакціях.
• Освіта чи розрив однієї чи кількох.

Категорії

Збалансуйте повне молекулярне рівняння.Перш ніж розпочати запис іонного рівняння, слід збалансувати вихідне молекулярне рівняння. Для цього необхідно розставити відповідні коефіцієнти перед сполуками, так щоб число атомів кожного елемента в лівій частині дорівнювало їх кількості у правій частині рівняння.

• Запишіть число атомів кожного елемента з обох боків рівняння.
• Додайте перед елементами (крім кисню та водню) коефіцієнти, так щоб кількість атомів кожного елемента в лівій та правій частині рівняння була однаковою.
• Збалансуйте атоми водню.
• Збалансуйте атоми кисню.
• Перерахуйте кількість атомів кожного елемента з обох боків рівняння та переконайтеся, що воно однакове.
• Наприклад, після балансування рівняння Cr + NiCl 2 -> CrCl 3 + Ni отримуємо 2Cr + 3NiCl 2 -> 2CrCl 3 + 3Ni.

Визначте, у якому стані перебуває кожна речовина, яка бере участь у реакції.Часто це можна судити за умовою завдання. Існують певні правила, які допомагають визначити, в якому стані знаходиться елемент або з'єднання.

Визначте, які сполуки дисоціюють (поділяються на катіони та аніони) у розчині.При дисоціації з'єднання розпадається на позитивний (катіон) та негативний (аніон) компоненти. Ці компоненти потім увійдуть до іонного рівняння хімічної реакції.

Порахуйте заряд кожного іона, що дисоціював.При цьому пам'ятайте, що метали утворюють позитивно заряджені катіони, а атоми неметалів перетворюються на негативні аніони. Визначте заряди елементів за таблицею Менделєєва. Також необхідно збалансувати всі заряди в нейтральних з'єднаннях.

Перепишіть рівняння так, щоб усі розчинні сполуки були поділені на окремі іони.Все, що дисоціює або іонізується (наприклад, сильні кислоти), розпадеться на два окремих іони. При цьому речовина залишиться в розчиненому стані ( р-р). Перевірте, щоб рівняння було збалансоване.

• Тверді речовини, рідини, гази, слабкі кислоти та іонні сполуки з низькою розчинністю не змінять свого стану та не поділяться на іони. Залишіть їх у колишньому вигляді.
• Молекулярні сполуки просто розсіються в розчині, і їхній стан зміниться на розчинене ( р-р). Є три молекулярні сполуки, які неперейдуть у стан ( р-р), це CH 4( г) , C 3 H 8( г) та C 8 H 18( ж) .
• Для аналізованої реакції повне іонне рівняння запишеться у такому вигляді: 2Cr ( тв) + 3Ni 2+ ( р-р) + 6Cl - ( р-р) --> 2Cr 3+ ( р-р) + 6Cl - ( р-р) + 3Ni ( тв). Якщо хлор не входить до складу сполуки, він розпадається на окремі атоми, тому ми помножили кількість іонів Cl на 6 з обох боків рівняння.

Скоротіть однакові іони у лівій та правій частині рівняння.Можна викреслити ті іони, які цілком ідентичні з обох сторін рівняння (мають однакові заряди, нижні індекси тощо). Перепишіть рівняння без цих іонів.

• У прикладі обидві частини рівняння містять 6 іонів Cl - , які можна викреслити. Таким чином, отримуємо коротке іонне рівняння: 2Cr ( тв) + 3Ni 2+ ( р-р) --> 2Cr 3+ ( р-р) + 3Ni ( тв) .
• Перевірте результат. Сумарні заряди лівої та правої частин іонного рівняння мають бути рівними.

При нейтралізації будь-якої сильної кислоти будь-якою сильною основою на кожен моль води, що утворюється, виділяється біля теплоти:

Це свідчить, що подібні реакції зводяться одного процесу. Рівняння цього процесу отримаємо, якщо розглянемо докладніше одну з наведених реакцій, наприклад, першу. Перепишемо її рівняння, записуючи сильні електроліти в іонній формі, оскільки вони існують у розчині у вигляді іонів, а слабкі – у молекулярній, оскільки вони знаходяться у розчині переважно у вигляді молекул (вода – дуже слабкий електроліт, див. § 90):

Розглядаючи рівняння, що вийшло, бачимо, що в ході реакції іони і не зазнали змін. Тому перепишемо рівняння ще раз, виключивши ці іони з обох частин рівняння. Отримаємо:

Таким чином, реакції нейтралізації будь-якої сильної кислоти будь-якою сильною основою зводяться до того самого процесу - до утворення молекул води з іонів водню і гідроксид-іонів. Зрозуміло, що теплові ефекти цих реакцій також мають бути однаковими.

Строго кажучи, реакція утворення води з іонів є оборотною, що можна виразити рівнянням

Однак, як ми побачимо нижче, вода - дуже слабкий електроліт і дисоціює лише мізерно. Інакше кажучи, рівновага між молекулами води та іонами сильно зміщена у бік утворення молекул. Тому практично реакція нейтралізації сильної кислоти сильною основою протікає остаточно.

При змішуванні розчину будь-якої солі срібла з соляною кислотою або розчином будь-якої її солі завжди утворюється характерний білий сирний осад хлориду срібла:

Подібні реакції також зводяться до одного процесу. Для того щоб отримати його іонно-молекулярне рівняння, перепишемо, наприклад, рівняння першої реакції, записуючи сильні електроліти, як і в попередньому прикладі, в іонній формі, а речовина, що знаходиться в осаді, молекулярної:

Як видно, іони і не зазнають змін під час реакції. Тому виключимо їх і перепишемо рівняння ще раз:

Це і є іонно-молекулярне рівняння аналізованого процесу.

Тут також треба мати на увазі, що осад хлориду срібла знаходиться в рівновазі з іонами і в розчині, тому процес, виражений останнім рівнянням, звернемо:

Однак, внаслідок малої розчинності хлориду срібла, ця рівновага дуже сильно зміщена вправо. Тому вважатимуться, що реакція освіти з іонів майже доходить остаточно.

Утворення осаду буде спостерігатися завжди, коли в одному розчині виявляться у значній концентрації іони та . Тому за допомогою іонів срібла можна виявити присутність у розчині іонів і, навпаки, за допомогою хлорид-іонів – присутність іонів срібла; іон може бути реактивом на іон, а іон-реактивом на іон.

Надалі ми будемо широко користуватися іонно-молекулярною формою запису рівнянь реакцій за участю електролітів.

Для складання іонно-молекулярних рівнянь треба знати, які солі розчиняються у воді та які практично нерозчинні. Загальна характеристика розчинності у воді найважливіших солей наведена у табл. 15.

Таблиця 15. Розчинність найважливіших солей у воді

Іонно-молекулярні рівняння допомагають зрозуміти особливості перебігу реакцій між електролітами. Розглянемо як приклад кілька реакцій, що протікають за участю слабких кислот і основ.

Як уже говорилося, нейтралізація будь-якої сильної кислоти будь-якою сильною основою супроводжується одним і тим же тепловим ефектом, так як вона зводиться до того самого процесу - утворення молекул води з іонів водню і гідроксид-іону.

Однак при нейтралізації сильної кислоти слабкою основою, слабкої кислоти сильною або слабкою основою теплові ефекти різні. Напишемо іонно-молекулярні рівняння подібних реакцій.

Нейтралізація слабкої кислоти (оцтової) сильною основою (гідроксидом натрію):

Тут сильні електроліти - гідроксид натрію і сіль, що утворюється, а слабкі - кислота і вода:

Як видно, не зазнають змін під час реакції тільки іони натрію. Тому іонно-молекулярне рівняння має вигляд:

Нейтралізація сильної кислоти (азотної) слабкою основою (гідроксідом амонію):

Тут у вигляді іонів ми повинні записати кислоту і сіль, що утворюється, а у вигляді молекул - гідроксид амонію і воду:

Не зазнають змін іони. Опускаючи їх, отримуємо іонно-молекулярне рівняння:

Нейтралізація слабкої кислоти (оцтової) слабкою основою (гідроксідом амонію):

У цій реакції всі речовини, крім утворюється слабкі електроліти. Тому іонно-молекулярна форма рівняння має вигляд:

Порівнюючи між собою отримані іонно-молекулярні рівняння, бачимо, що вони різні. Тому зрозуміло, що неоднакові та теплоти розглянутих реакцій.

Як зазначалося, реакції нейтралізації сильних кислот сильними основами, у яких іони водню і гідроксид-іони з'єднуються у молекулу води, протікають майже остаточно. Реакції ж нейтралізації, в яких хоча б одна з вихідних речовин - слабкий електроліт і при яких молекули малоднссоціюючих речовин є не тільки в правій, а й у лівій частині іонно-молекулярного рівняння, протікають не до кінця.

Вони доходять до стану рівноваги, при якому сіль співіснує з кислотою та основою, від яких вона утворена. Тому рівняння подібних реакцій правильніше записувати як оборотні реакції.

1. Записують формули речовин, що вступили в реакцію, ставлять знак «рівно» і записують формули речовин, що утворилися. Розставляють коефіцієнти.

2. Користуючись таблицею розчинності, записують в іонному вигляді формули речовин (солей, кислот, основ), позначених у таблиці розчинності літерою «Р» (добре розчинні у воді), виняток – гідроксид кальцію, який, хоч і позначений літерою «М», все ж таки у водному розчині добре дисоціює на іони.

3. Потрібно пам'ятати, що на іони не розкладаються метали, оксиди металів та неметалів, вода, газоподібні речовини, нерозчинні у воді сполуки, що позначені в таблиці розчинності буквою «Н». Формули цих речовин записують у молекулярному вигляді. Отримують повне іонне рівняння.

4. Скорочують однакові іони до знака "рівно" і після нього в рівнянні. Отримують скорочене іонне рівняння.

5. Пам'ятайте!

Р - розчинна речовина;

М - малорозчинна речовина;

ТР – таблиця розчинності.

Алгоритм складання реакцій іонного обміну (РІВ)

у молекулярному, повному та короткому іонному вигляді

Приклади складання реакцій іонного обміну

1. Якщо внаслідок реакції виділяється малодисоціююча (мд) речовина – вода.

У разі повне іонне рівняння збігається зі скороченим іонним рівнянням.

2. Якщо в результаті реакції виділяється нерозчинна у воді речовина.

У разі повне іонне рівняння реакції збігається зі скороченим. Ця реакція протікає до кінця, про що свідчать відразу два факти: утворення речовини, нерозчинної у воді, та виділення води.

3. Якщо внаслідок реакції виділяється газоподібна речовина.

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ ЗА ТЕМОЮ "РЕАКЦІЇ ІОННОГО ОБМІНУ"

Завдання №1.
Визначте, чи може здійснюватися взаємодія між розчинами наступних речовин, записати реакції в молекулярному, повному, короткому іонному вигляді:
гідроксид калію та хлорид амонію.

Рішення

Складаємо хімічні формули речовин за їх назвами, використовуючи валентності та записуємо РІО в молекулярному вигляді (перевіряємо розчинність речовин за ТР):

KOH + NH4 Cl = KCl + NH4 OH

так як NH4 OH нестійка речовина і розкладається на воду та газ NH3 рівняння РІО набуде остаточного вигляду

KOH(p)+NH4Cl(p)=KCl(p)+NH3+H2O

Складаємо повне іонне рівняння РІО, використовуючи ТР (не забувайте у правому верхньому кутку записувати заряд іона):

K+ + OH- + NH4 + + Cl- = K+ + Cl- + NH3 + H2 O

Складаємо коротке іонне рівняння РІО, викреслюючи однакові іони до та після реакції:

OH - + NH 4 + = NH 3 + H2 O

Робимо висновок:
Взаємодія між розчинами наступних речовин може здійснюватися, так як продуктами даної РІО є газ (NH3) і вода, що малодисоціює, (H2O).

Завдання №2

Дана схема:

2H + + CO 3 2- = H2 O + CO2

Підберіть речовини, взаємодія між якими у водних розчинах виражається такими скороченими рівняннями. Складіть відповідні молекулярне та повне іонне рівняння.

Використовуючи ТР підбираємо реагенти - розчинні у воді речовини, що містять іони 2H + та CO3 2- .

Наприклад, кислота - H 3 PO4 (p) та сіль-K2 CO3 (p).

Складаємо молекулярне рівняння РІО:

2H 3 PO4 (p) +3 K2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3H2 CO3 (p)

так як вугільна кислота – нестійка речовина, вона розкладається на вуглекислий газ CO 2 та воду H2 O, рівняння набуде остаточного вигляду:

2H 3 PO4 (p) +3 K2 CO3 (p) -> 2K3 PO4 (p) + 3CO2 + 3H2 O

Складаємо повне іонне рівняння РІО:

6H + +2PO4 3- + 6K+ + 3CO3 2- -> 6K+ + 2PO4 3- + 3CO2 + 3H2 O

Складаємо коротке іонне рівняння РІО:

6H + +3CO3 2- = 3CO2 + 3H2 O

2H + +CO3 2- = CO2 + H2 O

Робимо висновок:

Зрештою ми отримали шукане скорочене іонне рівняння, отже, завдання виконано правильно.

Завдання №3

Запишіть реакцію обміну між оксидом натрію та фосфорною кислотою у молекулярному, повному та короткому іонному вигляді.

1. Складаємо молекулярне рівняння, при складанні формул враховуємо валентність (див. ТР)

3Na 2 O(не) + 2H3 PO4 (р) -> 2Na3 PO4 (р) + 3H2 O (мд)

де не - неелектроліт, на іони не дисоціює,
мд - малодисоціююча речовина, на іони не розкладаємо, вода - ознака незворотності реакції

2. Складаємо повне іонне рівняння:

3Na 2 O + 6H+ + 2PO4 3- -> 6Na+ + 2PO 4 3- + 3H2 O

3. Скорочуємо однакові іони та отримуємо коротке іонне рівняння:

3Na 2 O + 6H+ -> 6Na+ + 3H2 O
Скорочуємо коефіцієнти на три та отримуємо:
Na2 O + 2H+ -> 2Na+ + H2 O

Ця реакція необоротна, тобто. йде до кінця, так як у продуктах утворюється малодисоціююча речовина вода.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Завдання №1

Взаємодія карбонату натрію та сірчаної кислоти

Складіть рівняння реакції іонного обміну карбонату натрію із сірчаною кислотою в молекулярному, повному та короткому іонному вигляді.

Завдання №2

ZnF 2 + Ca(OH)2 ->
K2 S+H3 PO4 ->

Завдання №3

Подивіться наступний експеримент

Осадження сульфату барію

Складіть рівняння реакції іонного обміну хлориду барію з сульфатом магнію в молекулярному, повному та короткому іонному вигляді.

Завдання №4

Закінчіть рівняння реакцій у молекулярному, повному та короткому іонному вигляді:

Hg(NO 3 ) 2 + Na2 S ->
K2 SO3 + HCl ->

Під час виконання завдання використовуйте таблицю розчинності речовин у воді. Пам'ятайте про винятки!

Досить часто школярам та студентам доводиться складати т.з. іонні рівняння реакцій. Зокрема, саме цій темі присвячено завдання 31, що пропонується на ЄДІ з хімії. У цій статті детально обговоримо алгоритм написання коротких і повних іонних рівнянь, розберемо багато прикладів різного рівня складності.

Навіщо потрібні іонні рівняння

Нагадаю, що при розчиненні багатьох речовин у воді (і не лише у воді!) відбувається процес дисоціації – речовини розпадаються на іони. Наприклад, молекули HCl у водному середовищі дисоціюють на катіони водню (H + , точніше, H 3 O +) та аніони хлору (Cl -). Бромід натрію (NaBr) перебуває у водному розчині над вигляді молекул, а вигляді гідратованих іонів Na + і Br - (до речі, у твердому броміді натрію теж є іони).

Записуючи " звичайні " (молекулярні) рівняння, ми враховуємо, що у реакцію вступають не молекули, а іони. Ось, наприклад, як виглядає рівняння реакції між соляною кислотою та гідроксидом натрію:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Вочевидь, ця схема не дуже чітко визначає процес. Як ми вже сказали, у водному розчині практично немає молекул HCl, а є іони H + та Cl - . Так само справи і з NaOH. Правильніше було б записати таке:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

Це і є повне іонне рівняння. Замість "віртуальних" молекул ми бачимо частки, які реально присутні в розчині (катіони та аніони). Не будемо поки що зупинятися на питанні, чому H2O ми записали в молекулярній формі. Трохи згодом це буде пояснено. Як бачите, немає нічого складного: ми замінили молекули іонами, які утворюються за їхньої дисоціації.

Втім, навіть повне іонне рівняння не є бездоганним. Дійсно, придивіться уважніше: і в лівій, і в правій частинах рівняння (2) присутні однакові частинки - катіони Na ​​+ та аніони Cl -. У процесі реакції ці іони не змінюються. Навіщо вони взагалі потрібні? Приберемо їх та отримаємо коротке іонне рівняння:

H + + OH - = H 2 O. (3)

Як бачите, все зводиться до взаємодії іонів H+ та OH – з утворенням води (реакція нейтралізації).

Всі, повне та коротке іонні рівняння записані. Якби ми вирішували завдання 31 на ЄДІ з хімії, то отримали б за неї максимальну оцінку – 2 бали.

Отже, ще раз про термінологію:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - молекулярне рівняння ("звичайне" рівняння, що схематично відображає суть реакції);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - повне іонне рівняння (видні реальні частинки, що знаходяться в розчині);
• H + + OH - = H 2 O - коротке іонне рівняння (ми прибрали все "сміття" - частки, які не беруть участь у процесі).

Алгоритм написання іонних рівнянь

1. Складаємо молекулярне рівняння реакції.
2. Усі частинки, що дисоціюють у розчині у відчутній мірі, записуємо у вигляді іонів; речовини, які не схильні до дисоціації, залишаємо "у вигляді молекул".
3. Забираємо з двох частин рівняння т.з. іони-спостерігачі, т. е. частки, які беруть участь у процесі.
4. Перевіряємо коефіцієнти та отримуємо остаточну відповідь – коротке іонне рівняння.

Приклад 1. Складіть повне та коротке іонні рівняння, що описують взаємодію водних розчинів хлориду барію та сульфату натрію.

Рішення. Діятимемо відповідно до запропонованого алгоритму. Складемо спочатку молекулярне рівняння. Хлорид барію та сульфат натрію – це дві солі. Заглянемо у розділ довідника "Властивості неорганічних сполук". Бачимо, що солі можуть взаємодіяти один з одним, якщо під час реакції утворюється осад. Перевіримо:

Вправа 2. Доповніть рівняння наступних реакцій:

1. KOH + H 2 SO 4 =
2. H 3 PO 4 + Na 2 O=
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg(NO 3) 2 =
6. Zn + FeCl 2 =

Вправа 3. Напишіть молекулярні рівняння реакцій (у водному розчині) між: а) карбонатом натрію та азотною кислотою; б) хлоридом нікелю (II) та гідроксидом натрію; в) ортофосфорною кислотою та гідроксидом кальцію; г) нітратом срібла та хлоридом калію; (V) та гідроксидом калію.

Щиро сподіваюся, що у вас не виникло проблем із виконанням цих трьох завдань. Якщо це не так, необхідно повернутись до теми "Хімічні властивості основних класів неорганічних сполук".

Як перетворити молекулярне рівняння на повне іонне рівняння

Починається найцікавіше. Ми повинні зрозуміти, які речовини слід записувати у вигляді іонів, а які залишити в "молекулярній формі". Доведеться запам'ятати таке.

У вигляді іонів записують:

• розчинні солі (наголошую, тільки солі добре розчинні у воді);
• луги (нагадаю, що лугами називають розчинні у воді основи, але не NH 4 OH);
• сильні кислоти (H 2 SO 4 , HNO 3 , HCl, HBr, HI, HClO 4 , HClO 3 , H 2 SeO 4 ...).

Як бачите, запам'ятати цей список зовсім нескладно: до нього входять сильні кислоти та основи та всі розчинні солі. До речі, особливо пильним юним хімікам, яких може обурити той факт, що сильні електроліти (нерозчинні солі) не увійшли до цього переліку, можу повідомити таке: НЕвключення нерозчинних солей у цей список не відкидає того, що вони є сильними електролітами.

Всі інші речовини повинні бути присутніми в іонних рівняннях у вигляді молекул. Тим вимогливим читачам, яких не влаштовує розпливчастий термін "всі інші речовини", і які, наслідуючи приклад героя відомого фільму, вимагають "оголосити повний список" даю таку інформацію.

У вигляді молекул записують:

• всі нерозчинні солі;
• всі слабкі підстави (включаючи нерозчинні гідроксиди, NH 4 OH та подібні до нього речовини);
• всі слабкі кислоти (H 2 3 , HNO 2 , H 2 S, H 2 SiO 3 , HCN, HClO, практично всі органічні кислоти ...);
• взагалі, всі слабкі електроліти (включаючи воду!);
• оксиди (всіх типів);
• всі газоподібні сполуки (зокрема, H 2 , CO 2 , SO 2 H 2 S, CO);
• прості речовини (метали та неметали);
• Майже всі органічні сполуки (виняток - розчинні у питній воді солі органічних кислот).

Уф-ф, здається, я нічого не забув! Хоча простіше, на мою думку, все ж таки запам'ятати список N 1. З принципово важливого у списку N 2 ще раз відзначу воду.

Давайте тренуватись!

Приклад 2. Складіть повне іонне рівняння, що описують взаємодію гідроксиду міді (II) та соляної кислоти.

Рішення. Почнемо, звісно, ​​з молекулярного рівняння. Гідроксид міді (II) - нерозчинна основа. Усі нерозчинні основи реагують із сильними кислотами з утворенням солі та води:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O.

Нині ж з'ясовуємо, які речовини записувати як іонів, які - як молекул. Нам допоможуть наведені вище списки. Гідроксид міді (II) - нерозчинна основа (див. таблицю розчинності), слабкий електроліт. Нерозчинні основи записують у молекулярній формі. HCl - сильна кислота, що в розчині практично повністю дисоціює на іони. CuCl 2 – розчинна сіль. Записуємо в іонній формі. Вода – лише у вигляді молекул! Отримуємо повне іонне рівняння:

Сu(OH) 2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Приклад 3. Складіть повне іонне рівняння реакції діоксиду вуглецю з водним розчином NaOH.

Рішення. Діоксид вуглецю – типовий кислотний оксид, NaOH – луг. При взаємодії кислотних оксидів з водними розчинами лугів утворюються сіль та вода. Складаємо молекулярне рівняння реакції (не забувайте, до речі, про коефіцієнти):

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - оксид, газоподібне з'єднання; зберігаємо молекулярну форму. NaOH - сильна основа (луг); записуємо у вигляді іонів. Na 2 CO 3 - розчинна сіль; пишемо як іонів. Вода – слабкий електроліт, що практично не дисоціює; залишаємо у молекулярній формі. Отримуємо таке:

З 2 + 2Na + + 2OH - = Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Приклад 4. Сульфід натрію у водному розчині реагує з хлоридом цинку з утворенням осаду. Складіть повне іонне рівняння цієї реакції.

Рішення. Сульфід натрію та хлорид цинку – це солі. При взаємодії цих солей випадає осад сульфіду цинку:

Na 2 S + ZnCl 2 = ZnS ↓ + 2NaCl.

Я відразу запишу повне іонне рівняння, а ви самостійно проаналізуєте його:

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Пропоную вам кілька завдань для самостійної роботи та невеликий тест.

Вправа 4. Складіть молекулярні та повні іонні рівняння наступних реакцій:

1. NaOH + HNO 3 =
2. H 2 SO 4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Вправа 5. Напишіть повні іонні рівняння, що описують взаємодію: а) оксиду азоту (V) з водним розчином гідроксиду барію; б) розчину гідроксиду цезію з йодоводородною кислотою; в) водних розчинів сульфату міді та сульфіду калію; ІІІ).