Учебно-методическое пособие

Реакции ионного обмена — реакции, протекающие между ионами в растворе электролитов.

Для составления уравнений реакций ионного обмена необходимо помнить следующее:

1. Диссоциации не подвергаются: оксиды, газообразные вещества, вода, нерастворимые в воде соединения
2. Реакция ионного обмена идёт до конца если образуется:

• осадок

Алгоритм составления уравнений реакций ионного обмена:

1) Записывают уравнение в молекулярном виде и расставляют коэффициенты:

На этом шаге надо обратить внимание на 2 момента:

• составление формул продукта реакции (Только по валентности. Можно воспользоваться и таблицей растворимости — заряд иона по модулю равен валентности иона. Напр., чтобы составить формулу, состоящую из катиона бария и сульфат-аниона, мы записываем их рядом. Заряд катиона бария — 2+ , а значит его валентность равна II, заряд сульфат аниона — 2-, а следовательно, валентность также равна II. Т.о. формула BaSO4) Повторить тему
• расстановка коэффициентов (число атомов одного и того же элемента справа и слева должно быть одинаково)

2) Записывают уравнение в ионном виде .

Для этого необходимо посмотреть в таблицу растворимости. Если вещество растворимо — его записывают в виде ионов (на пересечение которых смотрели, чтобы определить растворимо ли вещество). Если вещество нерастворимо — записывают в молекулярном виде:

Хлорид бария — растворим, значит записываем его в виде ионов бария и хлора. При этом необходимо помнить о коэффициентах и индексах. (напр., BaCl2 состоит из бария и 2-х хлоров, поэтому индекс «2» мы будем ставить перед анионами хлора):

Смотрим на растворимость серной кислоты — растворима, записываем в виде протонов водорода и сульфат-анионов (т.к. в серной кислоте 2 атома водорода — значит при её диссоциации образуется 2 протона):

Соляная кислота: растворима, записываем в виде ионов. Т.к. перед формулой стоит коэффициент «2» — мы ставим его и перед ионами:

Т.о. появилась 2 строчка — уравнение в ионном виде .

3) Составляем уравнение в сокращённом ионном виде. Для этого мы вычёркиваем те ионы, которые повторяются слева и справа (т.е. не участвуют в реакции):

Оставшиеся частицы переписываем. Это и будет сокращённым ионным уравнением :

Продолжение. начало см. в № 21/2003

9 класс

1. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

1.2. Реакции ионного обмена

1. Простые вещества, газы, оксиды, нерастворимые соединения не диссоциируют (в ионных уравнениях их записывают в молекулярном виде).
2. Малорастворимые вещества в левой части уравнения записывают в виде ионов, а в правой части – в молекулярном виде (т. е. считают нерастворимыми).
3. Общая сумма зарядов ионов в левой части уравнения должна быть равна общей сумме зарядов ионов в правой части.
4. Реакции ионного обмена идут до конца, если образуется: а) осадок; б) газ; в) малодиссоциирующее вещество.

Составление ионных уравнений реакций. (Алгоритм 4.)

Задание. Составьте ионное уравнение взаимодействия хлорида алюминия с гидроксидом калия.

характеризующих общие химические свойства кислот. (Алгоритм 5.)

Задание . Составьте уравнения реакций, характеризующих общие химические свойства кислот, на примере серной кислоты.

Cоставление уравнений реакций,
характеризующих общие химические свойства щелочей. (Алгоритм 6.)

Задание. Составьте уравнения реакций, характеризующих общие химические свойства щелочей, на примере гидроксидов натрия и кальция.

Составление уравнений реакций,
характеризующих общие химические свойства солей. (Алгоритм 7.)

Задание. Запишите уравнения реакций, характеризующих общие химические свойства солей .

Задания для самоконтроля

1. Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:

а) серной кислоты и нитрата бария;
б) гидроксида калия и фосфорной кислоты;
в) карбоната натрия и нитрата свинца(II);
г) нитрата меди(II) и гидроксида натрия;
д) карбоната калия и азотной кислоты;
е) гидроксида лития и сульфата железа(III);
ж) нитрата серебра и хлорида алюминия.

2. При взаимодействии растворов каких веществ образуются осадки:

а) хлорид железа(III) и гидроксид натрия;
б) азотная кислота и гидроксид калия;
в) хлорид бария и карбонат кальция;
г) нитрат алюминия и фосфорная кислота;
д) нитрат бария и карбонат натрия;
е) соляная кислота и гидроксид лития?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и полной ионной формах.

3. Составьте полные ионные и молекулярные уравнения по следующим сокращенным ионным уравнениям реакций:

4. Подберите пары веществ, при сливании растворов которых образуются следующие осадки:
а) AgBr; б) ВаСO 3 ; в) Cu(OH) 2 ; г) BaCrO 4 ; д) AlPO 4 .
Составьте молекулярные уравнения реакций.

5. С какими из предложенных ниже веществ будет реагировать хлорид меди(II):
нитрат серебра, хлорид натрия, железо, фосфорная кислота, гидроксид калия?
Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения возможных реакций.

6. Между растворами каких из перечисленных ниже веществ возможно протекание необратимых реакций:
соляная кислота, карбонат калия, нитрат серебра, сульфат калия, хлорид магния? Составьте сокращенные ионные уравнения этих реакций.

1.3. Качественные реакции

Таблица

Задания для самоконтроля

1. В трех пронумерованных пробирках содержатся растворы следующих веществ:

а) хлорид калия, фосфат калия, карбонат калия;
б) гидроксид калия, сульфат калия, йодид калия;
в) хлорид аммония, хлорид бария, хлорид меди;
г) сульфат алюминия, сульфат железа(II), сульфат железа(III).

Как распознать, в какой пробирке содержится каждое из веществ? Составьте молекулярные уравнения реакций, укажите признаки реакций .

2. Как, имея в своем распоряжении сульфат натрия, соляную кислоту и гидроксид бария, можно получить хлорид натрия? Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций.

3. Как очистить азотную кислоту от примеси серной кислоты? Как превратить хлорид калия в нитрат калия? Напишите молекулярные уравнения реакций.

4. Как получить сульфат магния различными способами? Составьте уравнения реакций.

1.4. Гидролиз солей

Определение реакций среды раствора соли. (Алгоритм 8.)

Задание. Приведите примеры гидролиза по катиону, по аниону и полного гидролиза.

Гидролиз по катиону

Гидролиз по аниону

Полный гидролиз

Задания для самоконтроля

1. Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: хлорид калия, нитрат меди(II), сульфид натрия, хлорид железа(III), сульфат цинка? Напишите уравнения, отвечающие гидролизу.

2. Какими индикаторами можно распознать каждую из предложенных солей? Объясните причину изменения цвета индикаторов, составьте соответствующие уравнения реакций:

а) карбонат натрия, хлорид натрия, сульфат цинка;
б) сульфид натрия, сульфат калия, хлорид алюминия;
в) карбонат калия, хлорид калия, хлорид алюминия;
г) сульфат натрия, сульфит калия, нитрат алюминия.

Ответы на задания для самоконтроля

1.2. Реакции ионного обмена

KCl – не изменяет окраску индикаторов;
AlCl 3 – дает кислую среду в растворе и окрашивает синий лакмус в красный цвет.

Уравнения реакций гидролиза:

г) Na 2 SO 4 – не изменяет окраску индикаторов;
К 2 SO 3 – дает щелочную реакцию в растворе и окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет;
Al(NO 3 ) 3 – дает кислую среду и окрашивает синий лакмус в красный цвет.

Уравнения реакций гидролиза:

И.М.ХАРЧЕВА,
М.А.АХМЕТОВА

Печатается с продолжением

1. Простые вещества, газы, оксиды, нерастворимые соединения не диссоциируют (в ионных уравнениях их записывают в молекулярном виде).

2. Малорастворимые вещества в левой части уравнения записывают в виде ионов, а в правой части – в молекулярном виде (т. е. считают нерастворимыми).

3. Общая сумма зарядов ионов в левой части уравнения должна быть равна общей сумме зарядов ионов в правой части.

4. Реакции ионного обмена идут до конца, если образуется: а) осадок; б) газ; в) малодиссоциирующее вещество.

Правила написания уравнений реакций в ионном виде

1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.

2. Пользуясь таблицей растворимости , записывают в ионном виде формулы веществ, обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.

3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н» и «М» . Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.

4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.

Условия, при которых реакции ионного обмена протекают до конца

1. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее вещество, например, вода.

2. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество.

3. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество.

характеризующих общие химические свойства кислот

(на примере серной кислоты)

Cоставление уравнений реакций,
характеризующих общие химические свойства щелочей

(на примере гидроксидов натрия и кальция)

Составление уравнений реакций,
характеризующих общие химические свойства солей

Задания для самоконтроля

1. Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами:

а) серной кислоты и нитрата бария;
б) гидроксида калия и фосфорной кислоты;
в) карбоната натрия и нитрата свинца(II);
г) нитрата меди(II) и гидроксида натрия;
д) карбоната калия и азотной кислоты;
е) гидроксида лития и сульфата железа(III);
ж) нитрата серебра и хлорида алюминия.

2. При взаимодействии растворов каких веществ образуются осадки:

а) хлорид железа(III) и гидроксид натрия;
б) азотная кислота и гидроксид калия;
в) хлорид бария и карбонат кальция;
г) нитрат алюминия и фосфорная кислота;
д) нитрат бария и карбонат натрия;
е) соляная кислота и гидроксид лития?

Напишите уравнения реакций в молекулярной и полной ионной формах.

3. Составьте полные ионные и молекулярные уравнения по следующим сокращенным ионным уравнениям реакций:

4. Подберите пары веществ, при сливании растворов которых образуются следующие осадки:
а) AgBr; б) ВаСO 3 ; в) Cu(OH) 2 ; г) BaCrO 4 ; д) AlPO 4 .
Составьте молекулярные уравнения реакций.

5. С какими из предложенных ниже веществ будет реагировать хлорид меди(II):
нитрат серебра, хлорид натрия, железо, фосфорная кислота, гидроксид калия?
Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения возможных реакций.

6. Между растворами каких из перечисленных ниже веществ возможно протекание необратимых реакций:
соляная кислота, карбонат калия, нитрат серебра, сульфат калия, хлорид магния? Составьте сокращенные ионные уравнения этих реакций.

Ответы на задания для самоконтроля