Основно общо образование

Линия UMK VV Лунин. химия (8-9)

Йонни уравнения

Йонните уравнения са неразделна част от сложна и интересна химическа наука. Такива уравнения позволяват визуално да се види кои йони влизат в химически трансформации. Под формата на йони се записват вещества, които претърпяват електролитна дисоциация. Нека анализираме историята на проблема, алгоритъма за съставяне на йонни уравнения и примери за задачи.

ЗАДЕН ПЛАН

Дори древните алхимици, извършвайки прости химически реакции в търсене на философския камък и записвайки резултатите от своите изследвания в дебели томове, са използвали определени знаци за химикали. Всеки учен имаше своя собствена система, което не е изненадващо: всеки искаше да защити тайните си знания от интригите на завистливи хора и конкуренти. И едва през VIII век има единни обозначения за някои елементи.

През 1615 г. Жан Бегун в книгата си "Принципи на химията", която с право се счита за един от първите учебници в този раздел на естествените науки, предлага използването на конвенционални означения за писане на химически уравнения. И едва през 1814 г. шведският химик Йонс Якоб Берцелиус създава система от химически символи, базирана на една или две първи букви от латинското име на елемента, подобна на тази, която учениците учат в клас.

В осми клас (параграф 12, учебник "Химия. 8 клас", редактиран от В. В. Еремин), момчетата се научиха как да пишат уравнения на молекулярни реакции, където както реагентите, така и реакционните продукти са представени под формата на молекули.

Това обаче е опростен поглед върху химичните трансформации. И учените са мислили за това още през 18 век.

Арениус, в резултат на своите експерименти, установи, че разтворите на определени вещества провеждат електрически ток. И той доказа, че веществата с електрическа проводимост са в разтвори под формата на йони: положително заредени катиони и отрицателно заредени аниони. И именно тези заредени частици реагират.

КАКВО СА ЙОННИ УРАВНЕНИЯ

Уравнения на йонна реакция- това са химични равенства, в които веществата, които влизат в реакцията, и продуктите от реакциите са обозначени като дисоциирани йони. Уравненията от този тип са подходящи за записване на реакции на химическо заместване и обмен в разтвори.

Йонни уравнения- неразделна част от сложна и интересна химическа наука. Такива уравнения позволяват визуално да се види кои йони влизат в химически трансформации. Веществата, които претърпяват електролитна дисоциация, се записват под формата на йони (темата е разгледана подробно в параграф 10, учебника "Химия. 9 клас", редактиран от V.V. Eremin). Под формата на молекули се записват газове, утаени вещества и слаби електролити, които практически не се дисоциират. Газовете са обозначени със стрелка нагоре (), веществата, които се утаяват, със стрелка надолу (↓).

Учебникът е написан от преподаватели от Химическия факултет на Московския държавен университет. М.В. Ломоносов. Отличителни черти на книгата са простотата и яснотата на представяне на материала, високо научно ниво, голям брой илюстрации, експерименти и занимателни експерименти, което позволява да се използва в класове и училища със задълбочено изучаване на естествено-научни предмети.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЙОННИ УРАВНЕНИЯ

1. Йонообменните реакции, за разлика от редокс реакциите, протичат без нарушаване на валентността на веществата, влизащи в химични трансформации.

- редокс реакция

Йонообменна реакция

2. Реакциите между йони протичат при условие на образуване на слабо разтворима утайка по време на реакцията, отделяне на летлив газ или образуване на слаби електролити.

Изсипете 1 ml разтвор на натриев карбонат в епруветка и внимателно добавете към нея няколко капки солна киселина.

Какво се случва?

Направете уравнение за реакцията, напишете пълните и съкратените йонни уравнения.

#ADVERTISING_INSERT#

Йонообменните реакции са реакции във водни разтвори между електролити, които протичат без промени в степените на окисление на елементите, които ги образуват.

Необходимо условие за реакцията между електролити (соли, киселини и основи) е образуването на слабо дисоцииращо вещество (вода, слаба киселина, амониев хидроксид), утайка или газ.

Помислете за реакцията, която произвежда вода. Тези реакции включват всички реакции между всяка киселина и всяка основа. Например, взаимодействието на азотна киселина с калиев хидроксид:

HNO 3 + KOH \u003d KNO 3 + H 2 O (1)

Изходни материали, т.е. азотна киселина и калиев хидроксид, както и един от продуктите, а именно калиевият нитрат, са силни електролити, т.е. във воден разтвор те съществуват почти изключително под формата на йони. Получената вода принадлежи към слаби електролити, т.е. практически не се разлага на йони. По този начин е възможно да се пренапише уравнението по-горе по-точно, като се посочи реалното състояние на веществата във воден разтвор, т.е. под формата на йони:

H + + NO 3 - + K + + OH - \u003d K + + NO 3 - + H 2 O (2)

Както може да се види от уравнение (2), както преди, така и след реакцията, в разтвора има йони NO 3 − и K +. С други думи, всъщност нитратните йони и калиевите йони не са участвали в реакцията по никакъв начин. Реакцията е възникнала само поради комбинацията от H + и OH − частици във водни молекули. По този начин, имайки алгебрично редуцирани идентични йони в уравнение (2):

H + + NO 3 - + K + + OH - \u003d K + + NO 3 - + H 2 O

ще получим:

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

Уравнения от вида (3) се наричат редуцирани йонни уравнения, от вида (2) — пълни йонни уравнения, и от вида (1) — уравнения на молекулярни реакции.

Всъщност йонното уравнение на реакцията отразява максимално нейната същност, точно това, което прави възможно протичането. Трябва да се отбележи, че много различни реакции могат да съответстват на едно редуцирано йонно уравнение. Всъщност, ако вземем например не азотна киселина, а солна киселина и вместо калиев хидроксид използваме, да речем, бариев хидроксид, имаме следното уравнение на молекулярната реакция:

2HCl + Ba(OH) 2 = BaCl 2 + 2H2O

Солната киселина, бариевият хидроксид и бариевият хлорид са силни електролити, тоест съществуват в разтвор главно под формата на йони. Водата, както беше обсъдено по-горе, е слаб електролит, тоест съществува в разтвор почти изключително под формата на молекули. По този начин, пълно йонно уравнениетази реакция ще изглежда така:

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

Намаляваме едни и същи йони отляво и отдясно и получаваме:

2H + + 2OH - = 2H2O

Разделяйки лявата и дясната страна на 2, получаваме:

H + + OH - \u003d H 2 O,

Получено редуцирано йонно уравнениенапълно съвпада с редуцираното йонно уравнение на взаимодействието на азотна киселина и калиев хидроксид.

При съставянето на йонни уравнения под формата на йони се записват само формули:

1) силни киселини (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (списъкът на силните киселини трябва да се научи!)

2) силни основи (алкални хидроксиди (ALH) и алкалоземни метали (ALHM))

3) разтворими соли

В молекулярна форма формулите се записват:

1) Вода H2O

2) Слаби киселини (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (и други, почти всички органични)).

3) Слаби основи (NH 4 OH и почти всички метални хидроксиди с изключение на алкалните и алкалоземните метали.

4) Слабо разтворими соли (↓) („M“ или „H“ в таблицата за разтворимост).

5) Оксиди (и други вещества, които не са електролити).

Нека се опитаме да запишем уравнението между железен (III) хидроксид и сярна киселина. В молекулярна форма уравнението на тяхното взаимодействие се записва, както следва:

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

Железният (III) хидроксид отговаря на обозначението „H” в таблицата на разтворимостта, което ни казва за неговата неразтворимост, т.е. в йонното уравнение, то трябва да бъде записано в неговата цялост, т.е. като Fe(OH)3. Сярната киселина е разтворима и принадлежи към силните електролити, тоест съществува в разтвор предимно в дисоциирано състояние. Железният (III) сулфат, както почти всички други соли, е силен електролит и тъй като е разтворим във вода, той трябва да бъде записан като йони в йонното уравнение. Като се има предвид всичко по-горе, получаваме пълно йонно уравнение със следната форма:

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

Намалявайки сулфатните йони отляво и отдясно, получаваме:

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

разделяйки двете страни на уравнението на 2, получаваме редуцираното йонно уравнение:

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

Сега нека разгледаме реакцията на йонообмен, която води до образуването на утайка. Например взаимодействието на две разтворими соли:

И трите соли - натриев карбонат, калциев хлорид, натриев хлорид и калциев карбонат (да, да, и той също) - са силни електролити и всичко освен калциевия карбонат е разтворимо във вода, т.е. участват в тази реакция под формата на йони:

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

Намалявайки едни и същи йони отляво и отдясно в това уравнение, получаваме съкратеното йонно:

CO 3 2- + Ca 2+ \u003d CaCO 3 ↓

Последното уравнение показва причината за взаимодействието на разтвори на натриев карбонат и калциев хлорид. Калциевите йони и карбонатните йони се комбинират в неутрални молекули на калциев карбонат, които, когато се комбинират помежду си, водят до малки кристали от утайка CaCO 3 с йонна структура.

Важна забележка за полагане на изпита по химия

За да протече реакцията на сол1 със сол2, в допълнение към основните изисквания за възникване на йонни реакции (газ, утайка или вода в реакционните продукти), към такива реакции се налага още едно изискване - изходните соли трябва да бъдат разтворим. Това е например

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

реакцията не върви, въпреки че FeS - потенциално може да даде утайка, т.к. неразтворим. Причината, поради която реакцията не протича, е неразтворимостта на една от изходните соли (CuS).

И тук, напр.

Na 2 CO 3 + CaCl 2 \u003d CaCO 3 ↓ + 2NaCl

продължава, тъй като калциевият карбонат е неразтворим и оригиналните соли са разтворими.

Същото се отнася и за взаимодействието на соли с основи. В допълнение към основните изисквания за възникване на йонообменни реакции, за да може солта да реагира с основата, е необходима разтворимостта и на двете. По този начин:

Cu(OH) 2 + Na 2 S - не тече

защото Cu(OH) 2 е неразтворим, въпреки че потенциалният продукт CuS би бил утайка.

Но реакцията между NaOH и Cu (NO 3) 2 протича, така че и двата изходни материала са разтворими и утаяват Cu (OH) 2:

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

Внимание! В никакъв случай не разширявайте изискването за разтворимост на изходните вещества извън реакциите сол1 + сол2 и сол + основа.

Например при киселини това изискване не е необходимо. По-специално, всички разтворими киселини реагират перфектно с всички карбонати, включително неразтворими.

С други думи:

1) Сол1 + сол2 - реакцията протича, ако първоначалните соли са разтворими и в продуктите има утайка

2) Сол + метален хидроксид - реакцията протича, ако изходните вещества са разтворими и в продуктите има утайка или амониев хидроксид.

Нека разгледаме третото условие за възникване на йонообменни реакции - образуването на газ. Строго погледнато, само в резултат на йонния обмен, образуването на газ е възможно само в редки случаи, например по време на образуването на газообразен сероводород:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

В повечето други случаи газът се образува в резултат на разлагането на един от продуктите на йонообменната реакция. Например, трябва да знаете със сигурност в рамките на изпита, че с образуването на газ, поради нестабилност, продукти като H 2 CO 3, NH 4 OH и H 2 SO 3 се разлагат:

H 2 CO 3 \u003d H 2 O + CO 2

NH 4 OH \u003d H 2 O + NH 3

H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2

С други думи, ако в резултат на йонообмен се образува въглеродна киселина, амониев хидроксид или сярна киселина, реакцията на йонообмен протича поради образуването на газообразен продукт:

Нека запишем йонните уравнения за всички горепосочени реакции, водещи до образуване на газове. 1) За реакция:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

В йонна форма ще бъдат записани калиев сулфид и калиев бромид, т.к. са разтворими соли, както и бромоводородна киселина, т.к. се отнася до силни киселини. Сероводородът, който е слабо разтворим и слабо дисоцииращ газ на йони, ще бъде записан в молекулярна форма:

2K + + S 2- + 2H + + 2Br - \u003d 2K + + 2Br - + H 2 S

Намалявайки същите йони, получаваме:

S 2- + 2H + = H 2 S

2) За уравнението:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

В йонна форма Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 ще бъдат записани като силно разтворими соли и H 2 SO 4 като силна киселина. Водата е слабо дисоцииращо вещество, а CO 2 изобщо не е електролит, така че техните формули ще бъдат написани в молекулярна форма:

2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2

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

3) за уравнението:

NH 4 NO 3 + KOH \u003d KNO 3 + H 2 O + NH 3

Молекулите вода и амоняк ще бъдат записани като цяло, а NH 4 NO 3 , KNO 3 и KOH ще бъдат записани в йонна форма, т.к. всички нитрати са силно разтворими соли, а КОН е хидроксид на алкален метал, т.е. силна основа:

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

NH 4 + + OH - \u003d H 2 O + NH 3

За уравнението:

Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + SO 2

Пълното и съкратеното уравнение ще изглежда така:

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

оксиди вкл. H 2 O, утайки (таблица на разтворимост), слабо дисоцииращи съединения: H 2 S; HNO 2, H 2 SO 3 → SO 2 + H 2 O, H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O, NH 4 OH → NH 3 + H 2 O; CH3COOH; HMnO 4 H 2 SiO 3 , H 3 PO 4

Следните имат постоянно състояние на окисление:

Група I основна подгрупа +1, група II основна подгрупа +2, H +, O -2, OH -, Al 3+, Zn 2+.

Редокс реакции(ORD) са реакции, при които елементите променят степента си на окисление (CO) чрез прехвърляне на електрони.

Алгоритъм за решаване на редокс реакции

Записваме степента на окисление (CO) на всеки елемент в реакцията.

Намерете елементи, които променят степента си на окисление.

Избираме йони или молекули, които съдържат елементи с променена степен на окисление.

Подписваме окислителя, редуциращия агент.

Кисела среда: добавете nH 2 O, където липсата на O → 2nH +

Алкална среда: добавете nH 2 O, където излишъкът O → 2nOH -

Изравняваме всяка полуреакция (лявата страна на полуреакцията = дясната), записваме броя на дадените и получените електрони.

Изравняваме броя на получените и дадени електрони, задаваме коефициентите пред полуреакциите.

Подписваме процеса на окисление и процеса на възстановяване.

Записваме общото йонно уравнение, като се вземат предвид коефициентите.

Прехвърляме коефициентите от йонното към молекулярното уравнение, даваме подобни (лявата страна на реакцията = дясната)

корозия: окисляване (разрушаване) на метала под действието на околната среда Анодът е отляво в поредицата от метални напрежения. Катодът е вдясно. Анодно покритие (отляво в поредицата от напрежения; По-добре,тъй като горният слой е разрушен). Катодно покритие (вдясно в серията на напрежението).
влажна среда, алкална среда	/A/: Me 0 – nē→Me n + окислителен процес /K/: 1/2O 2 +H 2 O+2ē→2OH - окислителен процес
кисела среда	/K/: 2H + +2ē→H 2 - окислителен процес
На примера на Fe-Cu корозия A (Fe): Fe 0 -2e → Fe 2+ K (Cu): 1 / 2O 2 + H 2 O + 2e → 2OH - - влажна среда, алкална среда K(Cu): 2H + +2e→H2 - киселинен Продукти: в алкална среда 4Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4 Fe (OH) 3, Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O. (ръжда) Продукти в кисела среда: FeSO 4

http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%EB%E8%E7

Според закона на Фарадей: m = EIt / 96 500, Q = It, C (консумирана електрическа енергия)

където m е масата на веществото, окислено или редуцирано на електрода; E е еквивалентната маса на веществото; I - сила на тока, A; t е продължителността на електролизата, s. Ve H 2 = 11,2 l, Ve O 2 = 5,6 l

За запомняне на катодни и анодни процеси в електрохимията има следното мнемонично правило:

Анионите се окисляват на анода.

На катода катионите се редуцират.

В първия ред всички думи започват с гласна, във втория - със съгласна.

Или по-лесно:

CAThode - CATions (йони на катода)

ANod - ANion (йони на анода)

Тема: Химическа връзка. Електролитна дисоциация

Урок: Писане на уравнения за йонообменни реакции

Нека направим уравнение за реакцията между железен (III) хидроксид и азотна киселина.

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

(Железният (III) хидроксид е неразтворима основа, поради което не се излага. Водата е слабо дисоциирано вещество; практически не е дисоциирано на йони в разтвор.)

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

Зачеркнете един и същ брой нитратни аниони отляво и отдясно, напишете съкратеното йонно уравнение:

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

Тази реакция продължава до края, т.к образува се слабо дисоциирано вещество, вода.

Нека напишем уравнение за реакцията между натриев карбонат и магнезиев нитрат.

Na 2 CO 3 + Mg (NO 3) 2 \u003d 2NaNO 3 + MgCO 3 ↓

Записваме това уравнение в йонна форма:

(Магнезиевият карбонат е неразтворим във вода и следователно не се разпада на йони.)

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

Зачеркваме еднакъв брой нитратни аниони и натриеви катиони отляво и отдясно, пишем съкратеното йонно уравнение:

CO 3 2- + Mg 2+ \u003d MgCO 3 ↓

Тази реакция продължава до края, т.к образува се утайка - магнезиев карбонат.

Нека напишем уравнение за реакцията между натриев карбонат и азотна киселина.

Na 2 CO 3 + 2HNO 3 \u003d 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

(Въглеродният диоксид и водата са продукти на разлагането на получената слаба въглеродна киселина.)

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

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

Тази реакция продължава до края, т.к в резултат на това се отделя газ и се образува вода.

Нека направим две уравнения на молекулярната реакция, които отговарят на следното съкратено йонно уравнение: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 .

Съкратеното йонно уравнение показва същността на йонообменната реакция. В този случай можем да кажем, че за да се получи калциев карбонат, е необходимо първото вещество да съдържа калциеви катиони, а второто да съдържа карбонатни аниони. Нека съставим молекулярните уравнения на реакциите, които отговарят на това условие:

CaCl 2 + K 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ↓ + 2KCl

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

1. Orzhekovsky P.A. Химия: 9 клас: учеб. за общ инст. / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. - М.: AST: Астрел, 2007. (§17)

2. Orzhekovsky P.A. Химия: 9 клас: учебник за общообразователна подготовка. инст. / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013. (§ 9)

3. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. за 9 клетки. / G.E. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Образование, АД "Московски учебници", 2009.

4. Хомченко И.Д. Сборник със задачи и упражнения по химия за гимназията. - М.: РИА "Нова вълна": Издател Умеренков, 2008.

5. Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Гл. изд. V.A. Володин, водещ. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта +, 2003.

Допълнителни уеб ресурси

1. Единна колекция от дигитални образователни ресурси (видео преживявания по темата): ().

2. Електронна версия на списание "Химия и живот": ().

Домашна работа

1. Отбележете в таблицата със знак плюс двойки вещества, между които са възможни йонообменни реакции, стигайки до края. Напишете уравнения на реакциите в молекулярна, пълна и редуцирана йонна форма.

Реактивни вещества	К2 CO3		AgNO3	FeCl3	HNO3
CuCl2

2. с. 67 No 10,13 от П.А. Оржековски "Химия: 9 клас" / P.A. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013.

Доста често се налага на ученици и студенти да измислят т.нар. уравнения на йонна реакция. По-специално на тази тема е посветен проблем 31, предложен на Единния държавен изпит по химия. В тази статия ще обсъдим подробно алгоритъма за писане на кратки и пълни йонни уравнения, ще анализираме много примери с различни нива на сложност.

Защо са необходими йонни уравнения

Нека ви напомня, че когато много вещества се разтварят във вода (и не само във вода!) настъпва процес на дисоциация – веществата се разпадат на йони. Например, молекулите на HCl във водна среда се дисоциират на водородни катиони (H + , по-точно H 3 O +) и хлорни аниони (Cl -). Натриевият бромид (NaBr) е във воден разтвор не под формата на молекули, а под формата на хидратирани Na ​​+ и Br - йони (между другото, йони присъстват и в твърдия натриев бромид).

Когато пишем "обикновените" (молекулярни) уравнения, ние не отчитаме, че в реакцията влизат не молекули, а йони. Ето, например, уравнението за реакцията между солна киселина и натриев хидроксид:

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

Разбира се, тази диаграма не описва съвсем правилно процеса. Както вече казахме, във воден разтвор практически няма молекули HCl, но има H + и Cl - йони. Същото важи и за NaOH. По-добре би било да напишете следното:

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

Ето какво е пълно йонно уравнение. Вместо "виртуални" молекули, ние виждаме частици, които реално присъстват в разтвора (катиони и аниони). Няма да се спираме на въпроса защо сме написали H 2 O в молекулярна форма. Това ще бъде обяснено малко по-късно. Както виждате, няма нищо сложно: заменихме молекулите с йони, които се образуват по време на тяхната дисоциация.

Въпреки това, дори пълното йонно уравнение не е перфектно. Наистина, погледнете по-отблизо: както в лявата, така и в дясната част на уравнение (2) има еднакви частици - Na + катиони и Cl - аниони. Тези йони не се променят по време на реакцията. Защо тогава изобщо са необходими? Нека ги премахнем и вземем кратко йонно уравнение:

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

Както можете да видите, всичко се свежда до взаимодействието на H + и OH - йони с образуването на вода (реакция на неутрализация).

Всички пълни и кратки йонни уравнения са записани. Ако решихме задача 31 на изпита по химия, ще получим максимална оценка за нея - 2 точки.

И така, още веднъж за терминологията:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - молекулярно уравнение („обичайно“ уравнение, схематично отразяващо същността на реакцията);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - пълно йонно уравнение (виждат се реални частици в разтвора);
• H + + OH - = H 2 O - кратко йонно уравнение (отстранихме всички "боклуци" - частици, които не участват в процеса).

Алгоритъм за записване на йонни уравнения

1. Съставяме молекулярното уравнение на реакцията.
2. Всички частици, които се дисоциират в разтвор до забележима степен, се записват като йони; вещества, които не са склонни към дисоциация, оставяме "под формата на молекули".
3. Премахваме от двете части на уравнението т.нар. наблюдателни йони, т.е. частици, които не участват в процеса.
4. Проверяваме коефициентите и получаваме крайния отговор - кратко йонно уравнение.

Пример 1. Напишете пълно и кратко йонно уравнение, описващо взаимодействието на водни разтвори на бариев хлорид и натриев сулфат.

Решение. Ще действаме в съответствие с предложения алгоритъм. Нека първо настроим молекулярното уравнение. Бариевият хлорид и натриевият сулфат са две соли. Нека разгледаме раздела на справочника "Свойства на неорганичните съединения". Виждаме, че солите могат да взаимодействат помежду си, ако по време на реакцията се образува утайка. Да проверим:

Упражнение 2. Попълнете уравненията за следните реакции:

1. KOH + H 2 SO 4 \u003d
2. H 3 PO 4 + Na 2 O \u003d
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg (NO 3) 2 \u003d
6. Zn + FeCl 2 =

Упражнение 3. Напишете молекулярните уравнения за реакциите (във воден разтвор) между: а) натриев карбонат и азотна киселина, б) никел (II) хлорид и натриев хидроксид, в) фосфорна киселина и калциев хидроксид, d) сребърен нитрат и калиев хлорид, e ) фосфорен оксид (V) и калиев хидроксид.

Искрено се надявам, че не сте имали проблеми с изпълнението на тези три задачи. Ако това не е така, е необходимо да се върнем към темата "Химични свойства на основните класове неорганични съединения".

Как да превърнем молекулярно уравнение в пълно йонно уравнение

Най-интересното започва. Трябва да разберем кои вещества трябва да бъдат записани като йони и кои трябва да бъдат оставени в "молекулярна форма". Трябва да запомните следното.

Под формата на йони напишете:

• разтворими соли (подчертавам, че само солите са силно разтворими във вода);
• алкали (нека ви напомня, че водоразтворимите основи се наричат ​​алкали, но не и NH 4 OH);
• силни киселини (H 2 SO 4 , HNO 3 , HCl, HBr, HI, HClO 4 , HClO 3 , H 2 SeO 4 , ...).

Както можете да видите, този списък не е трудно да се запомни: той включва силни киселини и основи и всички разтворими соли. Между другото, на особено бдителни млади химици, които може да са възмутени от факта, че силните електролити (неразтворими соли) не са включени в този списък, мога да ви кажа следното: НЕ включването на неразтворими соли в този списък изобщо не отхвърля фактът, че са силни електролити.

Всички останали вещества трябва да присъстват в йонните уравнения под формата на молекули. За онези взискателни читатели, които не са доволни от неясния термин "всички други вещества" и които, по примера на героя от известен филм, изискват "обявете пълния списък", давам следната информация.

Под формата на молекули напишете:

• всички неразтворими соли;
• всички слаби основи (включително неразтворими хидроксиди, NH 4 OH и подобни вещества);
• всички слаби киселини (H 2 CO 3 , HNO 2 , H 2 S, H 2 SiO 3 , HCN, HClO, почти всички органични киселини ...);
• като цяло всички слаби електролити (включително вода!!!);
• оксиди (всички видове);
• всички газообразни съединения (по-специално H2, CO2, SO2, H2S, CO);
• прости вещества (метали и неметали);
• почти всички органични съединения (с изключение на водоразтворимите соли на органичните киселини).

Уф, не мисля, че съм забравил нещо! Въпреки че е по-лесно, според мен, да запомните списък № 1. От фундаментално важните в списък № 2, отново ще отбележа водата.

Да тренираме!

Пример 2. Направете пълно йонно уравнение, описващо взаимодействието на меден (II) хидроксид и солна киселина.

Решение. Нека започнем, разбира се, с молекулярното уравнение. Медният (II) хидроксид е неразтворима основа. Всички неразтворими основи реагират със силни киселини, за да образуват сол и вода:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H2O.

И сега ще разберем кои вещества да напишем под формата на йони и кои - под формата на молекули. Списъците по-горе ще ни помогнат. Медният (II) хидроксид е неразтворима основа (виж таблицата за разтворимост), слаб електролит. Неразтворимите основи се записват в молекулярна форма. HCl е силна киселина, в разтвор тя почти напълно се дисоциира на йони. CuCl 2 е разтворима сол. Пишем в йонна форма. Вода - само под формата на молекули! Получаваме пълното йонно уравнение:

Cu (OH) 2 + 2H + + 2Cl - \u003d Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Пример 3. Напишете пълно йонно уравнение за реакцията на въглероден диоксид с воден разтвор на NaOH.

Решение. Въглеродният диоксид е типичен кисел оксид, NaOH е алкален. Когато киселинните оксиди взаимодействат с водни разтвори на основи, се образуват сол и вода. Ние съставяме уравнението на молекулярната реакция (между другото не забравяйте за коефициентите):

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - оксид, газообразно съединение; запазване на молекулярната форма. NaOH - силна основа (алкална); написани под формата на йони. Na 2 CO 3 - разтворима сол; пишат под формата на йони. Водата е слаб електролит, практически не се дисоциира; оставете го в молекулярна форма. Получаваме следното:

CO 2 + 2Na + + 2OH - \u003d Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Пример 4. Натриевият сулфид във воден разтвор реагира с цинков хлорид за образуване на утайка. Напишете пълното йонно уравнение за тази реакция.

Решение. Натриевият сулфид и цинковият хлорид са соли. Когато тези соли взаимодействат, цинковият сулфид се утаява:

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Веднага ще запиша пълното йонно уравнение и вие ще го анализирате сами:

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

Предлагам ви няколко задачи за самостоятелна работа и малък тест.

Упражнение 4. Напишете молекулярните и пълни йонни уравнения за следните реакции:

1. NaOH + HNO3 =
2. H2SO4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Упражнение 5. Напишете пълни йонни уравнения, описващи взаимодействието на: а) азотен оксид (V) с воден разтвор на бариев хидроксид, б) разтвор на цезиев хидроксид с йодоводородна киселина, в) водни разтвори на меден сулфат и калиев сулфид, d) калциев хидроксид и воден разтвор на железен нитрат (III).