H2o sadalās jonos. Neparakstiet par joniem

oksīdi t.sk. H 2 O, nogulsnes (šķīdības tabula), vāji disociējoši savienojumi: 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

Pastāvīgs oksidācijas stāvoklis ir:

I grupas galvenā apakšgrupa +1, II grupa galvenā apakšgrupa +2, H +, O -2, OH -, Al 3+, Zn 2+.

Redoksreakcijas(ORD) ir reakcijas, kurās elementi maina savu oksidācijas pakāpi (CO), pārnesot elektronus.

Redoksreakciju risināšanas algoritms

Mēs nosakām katra reakcijas elementa oksidācijas pakāpi (CO).

Atrodiet elementus, kas maina to oksidācijas stāvokli.

Mēs izvēlamies jonus vai molekulas, kas satur elementus ar mainītu oksidācijas pakāpi.

Mēs parakstām oksidētāju, reducētāju.

Skāba vide: pievieno nH 2 O, kur trūkst O → 2nH +

Sārmaina vide: pievieno nH 2 O, kur O pārpalikums → 2nOH -

Izlīdzinām katru pusreakciju (pusreakcijas kreisā puse = labā), pierakstām doto un saņemto elektronu skaitu.

Izlīdzinām saņemto un doto elektronu skaitu, iestatām koeficientus pusreakciju priekšā.

Mēs parakstām oksidācijas procesu un reģenerācijas procesu.

Mēs rakstām kopējo jonu vienādojumu, ņemot vērā koeficientus.

Mēs pārnesam koeficientus no jonu uz molekulāro vienādojumu, dodam līdzīgus (reakcijas kreisā puse = labā puse)

Korozija: metāla oksidēšanās (iznīcināšana) vides ietekmē Anods atrodas pa kreisi metāla spriegumu virknē. Katods atrodas pa labi. Anoda pārklājums (pa kreisi spriegumu virknē); tas ir labāk, jo tiek iznīcināts augšējais slānis). Katoda pārklājums (pa labi sprieguma sērijā).
mitra vide, sārmaina vide	/A/: Me 0 – nē→Me n + oksidēšanās process /K/: 1/2O 2 +H 2 O+2ē→2OH - oksidācijas process
skāba vide	/K/: 2H + +2ē→H 2 - oksidācijas process
Fe-Cu korozijas piemērā A (Fe): Fe 0 -2e → Fe 2+ K (Cu): 1 / 2O 2 + H 2 O + 2e → 2OH - - mitra vide, sārmaina vide K(Cu): 2H + +2e→H2 - skābs Produkti: sārmainā vidē 4Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4 Fe (OH) 3, Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O. (rūsa) Produkti skābā vidē: FeSO 4

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

Saskaņā ar Faradeja likumu: m \u003d EIt / 96 500, Q \u003d It, C (patērētā elektrība)

kur m ir pie elektroda oksidētās vai reducētās vielas masa; E ir vielas ekvivalentā masa; I - strāvas stiprums, A; t ir elektrolīzes ilgums, s. Ve H 2 \u003d 11,2 l, Ve O 2 \u003d 5,6 l

Lai iegaumētu katoda un anoda procesus elektroķīmijā, ir šāds mnemoniskais noteikums:

Anjoni tiek oksidēti pie anoda.

Pie katoda katjoni tiek reducēti.

Pirmajā rindā visi vārdi sākas ar patskaņu, otrajā - ar līdzskaņu.

Vai vieglāk:

Katods — CATions (joni pie katoda)

ANod — ANjoni (joni pie anoda)

Jonu apmaiņas reakcijas ir reakcijas ūdens šķīdumos starp elektrolītiem, kas norit, nemainot tos veidojošo elementu oksidācijas pakāpi.

Nepieciešams nosacījums reakcijai starp elektrolītiem (sāļiem, skābēm un bāzēm) ir vāji disociējošas vielas (ūdens, vāja skābe, amonija hidroksīds), nogulsnes vai gāzes veidošanās.

Apsveriet reakciju, kas rada ūdeni. Šīs reakcijas ietver visas reakcijas starp jebkuru skābi un jebkuru bāzi. Piemēram, slāpekļskābes mijiedarbība ar kālija hidroksīdu:

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

Izejas materiāli, t.i. slāpekļskābe un kālija hidroksīds, kā arī viens no produktiem, proti, kālija nitrāts, ir spēcīgi elektrolīti, t.i. ūdens šķīdumā tie pastāv gandrīz tikai jonu veidā. Iegūtais ūdens pieder pie vājiem elektrolītiem, t.i. praktiski nesadalās jonos. Tādējādi ir iespējams precīzāk pārrakstīt augstāk minēto vienādojumu, norādot reālo vielu stāvokli ūdens šķīdumā, t.i. jonu veidā:

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

Kā redzams no (2) vienādojuma, gan pirms, gan pēc reakcijas šķīdumā ir NO 3 − un K + joni. Citiem vārdiem sakot, patiesībā nitrātu joni un kālija joni nekādā veidā nepiedalījās reakcijā. Reakcija notika tikai H + un OH - daļiņu apvienošanās dēļ ūdens molekulās. Tādējādi, ja vienādojumā (2) ir algebriski reducēti identiski joni:

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

mēs iegūsim:

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

Tiek izsaukti (3) formas vienādojumi reducēti jonu vienādojumi, veidlapas (2) — Pilnīgi jonu vienādojumi, un veidlapas (1) — molekulāro reakciju vienādojumi.

Faktiski reakcijas jonu vienādojums maksimāli atspoguļo tā būtību, tieši to, kas ļauj turpināties. Jāņem vērā, ka vienam reducētam jonu vienādojumam var atbilst daudzas dažādas reakcijas. Patiešām, ja mēs, piemēram, ņemam nevis slāpekļskābi, bet sālsskābi un kālija hidroksīda vietā, piemēram, bārija hidroksīdu, mums ir šāds molekulārās reakcijas vienādojums:

2HCl + Ba(OH) 2 = BaCl 2 + 2H 2 O

Sālsskābe, bārija hidroksīds un bārija hlorīds ir spēcīgi elektrolīti, tas ir, tie pastāv šķīdumā galvenokārt jonu veidā. Ūdens, kā minēts iepriekš, ir vājš elektrolīts, tas ir, šķīdumā tas pastāv gandrīz tikai molekulu veidā. Pa šo ceļu, pilnīgs jonu vienādojumsšī reakcija izskatīsies šādi:

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

Mēs samazinām tos pašus jonus kreisajā un labajā pusē un iegūstam:

2H+ + 2OH- = 2H2O

Sadalot gan kreiso, gan labo pusi ar 2, mēs iegūstam:

H + + OH - \u003d H 2 O,

Saņemts samazināts jonu vienādojums pilnībā sakrīt ar slāpekļskābes un kālija hidroksīda mijiedarbības reducēto jonu vienādojumu.

Sastādot jonu vienādojumus jonu formā, raksta tikai formulas:

1) stiprās skābes (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (spēcīgo skābju saraksts ir jāapgūst!)

2) spēcīgas bāzes (sārmu hidroksīdi (ALH) un sārmzemju metāli (ALHM))

3) šķīstošie sāļi

Molekulārā formā formulas ir uzrakstītas:

1) Ūdens H2O

2) Vājas skābes (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (un citas, gandrīz visas organiskās)).

3) Vājas bāzes (NH 4 OH un gandrīz visi metālu hidroksīdi, izņemot sārmu metālus un sārmzemju metālus.

4) Vāji šķīstošie sāļi (↓) (“M” vai “H” šķīdības tabulā).

5) oksīdi (un citas vielas, kas nav elektrolīti).

Mēģināsim pierakstīt vienādojumu starp dzelzs (III) hidroksīdu un sērskābi. Molekulārā formā to mijiedarbības vienādojums ir uzrakstīts šādi:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

Dzelzs (III) hidroksīds atbilst apzīmējumam “H” šķīdības tabulā, kas stāsta par tā nešķīstību, t.i. jonu vienādojumā tas ir jāieraksta pilnībā, t.i. kā Fe(OH)3. Sērskābe ir šķīstoša un pieder pie spēcīgiem elektrolītiem, tas ir, šķīdumā tā pastāv galvenokārt disociētā stāvoklī. Dzelzs (III) sulfāts, tāpat kā gandrīz visi citi sāļi, ir spēcīgs elektrolīts, un, tā kā tas šķīst ūdenī, jonu vienādojumā tas jāraksta kā joni. Ņemot vērā visu iepriekš minēto, mēs iegūstam pilnu jonu vienādojumu šādā formā:

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

Samazinot sulfāta jonus kreisajā un labajā pusē, mēs iegūstam:

2Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe3+ + 6H2O

dalot abas vienādojuma puses ar 2, iegūstam reducēto jonu vienādojumu:

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

Tagad apskatīsim jonu apmaiņas reakciju, kuras rezultātā veidojas nogulsnes. Piemēram, divu šķīstošo sāļu mijiedarbība:

Visi trīs sāļi – nātrija karbonāts, kalcija hlorīds, nātrija hlorīds un kalcija karbonāts (jā, jā, un viņš arī) – ir spēcīgi elektrolīti un viss, izņemot kalcija karbonātu, šķīst ūdenī, t.i. ir iesaistīti šajā reakcijā jonu veidā:

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

Samazinot tos pašus jonus šajā vienādojumā pa kreisi un pa labi, mēs iegūstam saīsinātu jonu:

CO 3 2- + Ca 2+ \u003d CaCO 3 ↓

Pēdējais vienādojums parāda nātrija karbonāta un kalcija hlorīda šķīdumu mijiedarbības iemeslu. Kalcija joni un karbonāta joni tiek apvienoti neitrālās kalcija karbonāta molekulās, kuras, savstarpēji savienojoties, rada nelielus jonu struktūras CaCO 3 nogulšņu kristālus.

Svarīga piezīme eksāmena nokārtošanai ķīmijā

Lai sāls1 reakcija ar sāli2 noritētu, papildus pamatprasībām jonu reakciju norisei (gāze, nogulsnes vai ūdens reakcijas produktos), šādām reakcijām tiek izvirzīta vēl viena prasība - sākotnējie sāļi šķīstošs. Tas ir, piemēram,

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

reakcija neiet, lai gan FeS - potenciāli varētu dot nogulsnes, jo. nešķīstošs. Iemesls, kāpēc reakcija nenotiek, ir viena no sākuma sāļiem (CuS) nešķīstība.

Un šeit, piemēram,

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

jo kalcija karbonāts ir nešķīstošs un sākotnējie sāļi ir šķīstoši.

Tas pats attiecas uz sāļu mijiedarbību ar bāzēm. Papildus pamatprasībām jonu apmaiņas reakciju norisei, lai sāls reaģētu ar bāzi, ir nepieciešama abu to šķīdība. Pa šo ceļu:

Cu(OH)2 + Na2S - neplūst

jo Cu(OH)2 ir nešķīstošs, lai gan potenciālais CuS produkts būtu nogulsnes.

Bet reakcija starp NaOH un Cu (NO 3) 2 notiek, tāpēc abi izejmateriāli ir šķīstoši un izgulsnē Cu (OH) 2:

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

Uzmanību! Nekādā gadījumā nepaplašiniet prasību par izejvielu šķīdību tālāk par reakcijām sāls1 + sāls2 un sāls + bāze.

Piemēram, skābēm šī prasība nav nepieciešama. Jo īpaši visas šķīstošās skābes lieliski reaģē ar visiem karbonātiem, ieskaitot nešķīstošos.

Citiem vārdiem sakot:

1) Sāls1 + sāls2 - reakcija notiek, ja sākotnējie sāļi ir šķīstoši un produktos ir nogulsnes

2) Sāls + metāla hidroksīds - reakcija notiek, ja izejvielas šķīst un produktos ir nogulsnes vai amonija hidroksīds.

Apskatīsim trešo nosacījumu jonu apmaiņas reakciju rašanās - gāzes veidošanās. Stingri sakot, tikai jonu apmaiņas rezultātā gāzes veidošanās ir iespējama tikai retos gadījumos, piemēram, gāzveida sērūdeņraža veidošanās laikā:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Vairumā citu gadījumu gāze veidojas, sadaloties vienam no jonu apmaiņas reakcijas produktiem. Piemēram, eksāmena ietvaros noteikti jāzina, ka, veidojoties gāzei, nestabilitātes dēļ sadalās tādi produkti kā H 2 CO 3, NH 4 OH un H 2 SO 3:

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

Citiem vārdiem sakot, ja jonu apmaiņas rezultātā veidojas ogļskābe, amonija hidroksīds vai sērskābe, jonu apmaiņas reakcija notiek gāzveida produkta veidošanās dēļ:

Pierakstīsim jonu vienādojumus visām iepriekšminētajām reakcijām, kas izraisa gāzu veidošanos. 1) Reakcijai:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Jonu formā tiks reģistrēts kālija sulfīds un kālija bromīds, jo. ir šķīstošie sāļi, kā arī bromūdeņražskābe, tk. attiecas uz stiprām skābēm. Sērūdeņradis, kas ir slikti šķīstoša un slikti disociējoša gāze jonos, tiks rakstīts molekulārā formā:

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

Samazinot tos pašus jonus, mēs iegūstam:

S2- + 2H+ = H2S

2) Vienādojumam:

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

Jonu formā Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 tiks rakstīts kā labi šķīstoši sāļi un H 2 SO 4 kā stipra skābe. Ūdens ir vāji disociējoša viela, un CO 2 vispār nav elektrolīts, tāpēc to formulas tiks uzrakstītas molekulārā formā:

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) vienādojumam:

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

Ūdens un amonjaka molekulas tiks reģistrētas kopumā, un NH 4 NO 3, KNO 3 un KOH tiks reģistrētas jonu formā, jo visi nitrāti ir labi šķīstoši sāļi, un KOH ir sārmu metālu hidroksīds, t.i. spēcīga bāze:

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

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

Vienādojumam:

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

Pilnais un saīsinātais vienādojums izskatīsies šādi:

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

Vispārējā pamatizglītība

Līnija UMK VV Lunin. Ķīmija (8-9)

Jonu vienādojumi

Jonu vienādojumi ir sarežģītas un interesantas ķīmijas zinātnes neatņemama sastāvdaļa. Šādi vienādojumi ļauj vizuāli redzēt, kuri joni nonāk ķīmiskās pārvērtībās. Jonu veidā tiek reģistrētas vielas, kurām tiek veikta elektrolītiskā disociācija. Analizēsim problēmas vēsturi, jonu vienādojumu sastādīšanas algoritmu un problēmu piemērus.

PAMATOJUMS

Pat senie alķīmiķi, veicot vienkāršas ķīmiskas reakcijas, meklējot filozofu akmeni un pierakstot savu pētījumu rezultātus biezos tomos, ķīmiskajām vielām izmantoja noteiktas zīmes. Katram zinātniekam bija sava sistēma, kas nav pārsteidzoši: visi vēlējās aizsargāt savas slepenās zināšanas no skaudīgu cilvēku un konkurentu intrigām. Un tikai VIII gadsimtā dažiem elementiem ir vienoti apzīmējumi.

1615. gadā Žans Beguns savā grāmatā "Ķīmijas principi", kas pamatoti tiek uzskatīta par vienu no pirmajām mācību grāmatām šajā dabaszinātņu sadaļā, ierosināja izmantot konvencijas ķīmisko vienādojumu rakstīšanai. Un tikai 1814. gadā zviedru ķīmiķis Jons Jakobs Berzelius izveidoja ķīmisko simbolu sistēmu, kuras pamatā bija viens vai divi elementa latīņu valodas pirmie burti, līdzīgi tam, ko skolēni apgūst stundās.

Astotajā klasē (12.punkts, mācību grāmata "Ķīmija. 8.klase" V.V.Eremina redakcijā) puiši apguva molekulāro reakciju vienādojumu rakstīšanu, kur gan reaģenti, gan reakcijas produkti ir parādīti molekulu veidā.

Tomēr tas ir vienkāršots skatījums uz ķīmiskajām pārvērtībām. Un zinātnieki par to domāja jau 18. gadsimtā.

Arrēnijs savu eksperimentu rezultātā atklāja, ka noteiktu vielu šķīdumi vada elektrisko strāvu. Un viņš pierādīja, ka vielas ar elektrisko vadītspēju atrodas šķīdumos jonu veidā: pozitīvi lādēti katjoni un negatīvi lādēti anjoni. Un tieši šīs uzlādētās daļiņas reaģē.

KAS IR JONU VIENĀDĀJUMI

Jonu reakciju vienādojumi- tās ir ķīmiskās vienādības, kurās vielas, kas nonāk reakcijā, un reakciju produkti tiek apzīmēti kā disociēti joni. Šāda veida vienādojumi ir piemēroti ķīmisko aizstāšanas un apmaiņas reakciju rakstīšanai šķīdumos.

Jonu vienādojumi- sarežģītas un interesantas ķīmijas zinātnes neatņemama sastāvdaļa. Šādi vienādojumi ļauj vizuāli redzēt, kuri joni nonāk ķīmiskās pārvērtībās. Vielas, kurām tiek veikta elektrolītiskā disociācija, tiek reģistrētas jonu veidā (tēma ir detalizēti apspriesta 10. punktā, mācību grāmatā "Ķīmija. 9. klase", ko rediģējis V.V. Eremins). Molekulu veidā tiek reģistrētas gāzes, izgulsnētas vielas un vāji elektrolīti, kas praktiski nedalās. Gāzes ir norādītas ar bultiņu uz augšu (), vielas, kas izgulsnējas, ar lejupvērstu bultiņu (↓).

Mācību grāmatu sarakstījuši Maskavas Valsts universitātes Ķīmijas fakultātes skolotāji. M.V. Lomonosovs. Grāmatas atšķirīgās iezīmes ir materiāla izklāsta vienkāršība un skaidrība, augsts zinātniskais līmenis, liels ilustrāciju, eksperimentu un izklaidējošu eksperimentu skaits, kas ļauj to izmantot klasēs un skolās ar dabaszinību priekšmetu padziļinātu apgūšanu.

JONU VIENĀDĀJUMU ĪPAŠĪBAS

1. Jonu apmaiņas reakcijas, atšķirībā no redoksreakcijām, notiek, nepārkāpjot ķīmiskās pārvērtībās nonākušo vielu valenci.

- redoksreakcija

Jonu apmaiņas reakcija

2. Reakcijas starp joniem notiek ar nosacījumu, ka reakcijas laikā veidojas slikti šķīstošas ​​nogulsnes, izdalās gaistoša gāze vai veidojas vāji elektrolīti.

Mēģenē ielej 1 ml nātrija karbonāta šķīduma un uzmanīgi pievieno tai pāris pilienus sālsskābes.

Kas notiek?

Izveidojiet reakcijas vienādojumu, uzrakstiet pilnos un saīsinātos jonu vienādojumus.

#ADVERTISING_INSERT#

Diezgan bieži skolēniem un studentiem nākas izdomāt t.s. jonu reakciju vienādojumi. Konkrēti, šai tēmai ir veltīta 31. problēma, kas ierosināta vienotajā valsts eksāmenā ķīmijā. Šajā rakstā mēs detalizēti apspriedīsim īsu un pilnīgu jonu vienādojumu rakstīšanas algoritmu, mēs analizēsim daudzus dažādu sarežģītības līmeņu piemērus.

Kāpēc ir nepieciešami jonu vienādojumi

Atgādināšu, ka daudzām vielām izšķīdinot ūdenī (un ne tikai ūdenī!) notiek disociācijas process - vielas sadalās jonos. Piemēram, HCl molekulas ūdens vidē sadalās ūdeņraža katjonos (H +, precīzāk, H 3 O +) un hlora anjonos (Cl -). Nātrija bromīds (NaBr) ūdens šķīdumā atrodas nevis molekulu, bet hidratētu Na + un Br - jonu veidā (starp citu, joni ir arī cietā nātrija bromīdā).

Rakstot "parastos" (molekulāros) vienādojumus, mēs neņemam vērā, ka reakcijā nonāk nevis molekulas, bet joni. Šeit, piemēram, ir vienādojums reakcijai starp sālsskābi un nātrija hidroksīdu:

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

Protams, šī diagramma ne visai pareizi apraksta procesu. Kā jau teicām, ūdens šķīdumā praktiski nav HCl molekulu, bet ir H + un Cl - joni. Tas pats attiecas uz NaOH. Labāk būtu uzrakstīt sekojošo:

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

Tā tas ir pilnīgs jonu vienādojums. "Virtuālo" molekulu vietā mēs redzam daļiņas, kas faktiski atrodas šķīdumā (katjoni un anjoni). Mēs nepakavēsimies pie jautājuma, kāpēc mēs esam uzrakstījuši H 2 O molekulārā formā. Tas tiks paskaidrots nedaudz vēlāk. Kā redzat, nekas sarežģīts nav: mēs esam aizvietojuši molekulas ar joniem, kas veidojas to disociācijas laikā.

Tomēr pat pilns jonu vienādojums nav ideāls. Patiešām, ieskatieties tuvāk: vienādojuma (2) kreisajā un labajā daļā ir identiskas daļiņas - Na + katjoni un Cl - anjoni. Šie joni reakcijas laikā nemainās. Kāpēc tad tie vispār ir vajadzīgi? Noņemsim tos un saņemsim īss jonu vienādojums:

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

Kā redzat, tas viss ir saistīts ar H + un OH - jonu mijiedarbību ar ūdens veidošanos (neitralizācijas reakcija).

Visi pilnie un īsie jonu vienādojumi tiek pierakstīti. Ja eksāmenā ķīmijā atrisinātu 31. uzdevumu, par to iegūtu maksimālo atzīmi - 2 balles.

Tātad vēlreiz par terminoloģiju:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - molekulārais vienādojums ("parastais" vienādojums, shematiski atspoguļo reakcijas būtību);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - pilns jonu vienādojums (redzamas reālās daļiņas šķīdumā);
• H + + OH - = H 2 O - īss jonu vienādojums (mēs noņēmām visus "atkritumus" - daļiņas, kas nepiedalās procesā).

Jonu vienādojumu rakstīšanas algoritms

1. Mēs sastādām reakcijas molekulāro vienādojumu.
2. Visas daļiņas, kas šķīdumā disociējas līdz ievērojamai pakāpei, tiek rakstītas kā joni; vielas, kas nav pakļautas disociācijai, mēs atstājam "molekulu formā".
3. Mēs noņemam no abām vienādojuma daļām t.s. novērotāja joni, t.i., daļiņas, kas nepiedalās procesā.
4. Pārbaudām koeficientus un iegūstam galīgo atbildi – īsu jonu vienādojumu.

1. piemērs. Uzrakstiet pilnīgu un īsu jonu vienādojumu, kas apraksta bārija hlorīda un nātrija sulfāta ūdens šķīdumu mijiedarbību.

Risinājums. Mēs rīkosimies saskaņā ar piedāvāto algoritmu. Vispirms izveidosim molekulāro vienādojumu. Bārija hlorīds un nātrija sulfāts ir divi sāļi. Apskatīsim uzziņu grāmatas sadaļu "Neorganisko savienojumu īpašības". Mēs redzam, ka sāļi var mijiedarboties viens ar otru, ja reakcijas laikā veidojas nogulsnes. Pārbaudīsim:

2. vingrinājums. Pabeidziet vienādojumus šādām reakcijām:

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 =

3. vingrinājums. Uzrakstiet molekulāros vienādojumus reakcijām (ūdens šķīdumā) starp: a) nātrija karbonātu un slāpekļskābi, b) niķeļa (II) hlorīdu un nātrija hidroksīdu, c) ortofosforskābi un kalcija hidroksīdu, d) sudraba nitrātu un kālija hlorīdu, e. ) fosfora oksīds (V) un kālija hidroksīds.

Es patiesi ceru, ka jums nebija problēmu, izpildot šos trīs uzdevumus. Ja tas tā nav, ir jāatgriežas pie tēmas "Neorganisko savienojumu galveno klašu ķīmiskās īpašības".

Kā pārvērst molekulāro vienādojumu par pilnīgu jonu vienādojumu

Sākas interesantākais. Mums jāsaprot, kuras vielas jāraksta kā joni un kuras jāatstāj "molekulārā formā". Jums jāatceras sekojošais.

Jonu formā rakstiet:

• šķīstošie sāļi (uzsveru, ka tikai sāļi labi šķīst ūdenī);
• sārmi (atgādināšu, ka ūdenī šķīstošās bāzes sauc par sārmiem, bet ne par NH 4 OH);
• stiprās skābes (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Kā redzat, šo sarakstu ir viegli atcerēties: tajā ir iekļautas stipras skābes un bāzes un visi šķīstošie sāļi. Starp citu, īpaši modriem jaunajiem ķīmiķiem, kuri var būt sašutuši par to, ka šajā sarakstā nav iekļauti spēcīgi elektrolīti (nešķīstošie sāļi), varu pateikt sekojošo: nešķīstošo sāļu NEiekļūšana šajā sarakstā nemaz nenoraida fakts, ka tie ir spēcīgi elektrolīti.

Visām pārējām vielām jonu vienādojumos jābūt molekulu veidā. Tiem prasīgajiem lasītājiem, kurus neapmierina neskaidrais termins "visas pārējās vielas", un kuri, sekojot slavenas filmas varoņa piemēram, pieprasa "izziņot pilnu sarakstu", sniedzu šādu informāciju.

Molekulu formā ierakstiet:

• visi nešķīstošie sāļi;
• visas vājās bāzes (ieskaitot nešķīstošos hidroksīdus, NH 4 OH un līdzīgas vielas);
• visas vājās skābes (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, gandrīz visas organiskās skābes ...);
• vispār visi vājie elektrolīti (arī ūdens!!!);
• oksīdi (visu veidu);
• visi gāzveida savienojumi (jo īpaši H 2 , CO 2 , SO 2 , H 2 S, CO);
• vienkāršas vielas (metāli un nemetāli);
• gandrīz visi organiskie savienojumi (izņemot ūdenī šķīstošos organisko skābju sāļus).

Fu, es nedomāju, ka esmu kaut ko aizmirsis! Lai gan vieglāk, manuprāt, atcerēties sarakstu Nr.1. No fundamentāli svarīgajiem sarakstā Nr.2 vēlreiz atzīmēšu ūdeni.

Trenējamies!

2. piemērs. Izveidojiet pilnīgu jonu vienādojumu, kas apraksta vara (II) hidroksīda un sālsskābes mijiedarbību.

Risinājums. Sāksim, protams, ar molekulāro vienādojumu. Vara (II) hidroksīds ir nešķīstoša bāze. Visas nešķīstošās bāzes reaģē ar stiprām skābēm, veidojot sāli un ūdeni:

Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O.

Un tagad mēs noskaidrojam, kuras vielas rakstīt jonu formā un kuras - molekulu formā. Iepriekš minētie saraksti mums palīdzēs. Vara (II) hidroksīds ir nešķīstoša bāze (sk. šķīdības tabulu), vājš elektrolīts. Nešķīstošās bāzes ir rakstītas molekulārā formā. HCl ir spēcīga skābe, šķīdumā gandrīz pilnībā sadalās jonos. CuCl 2 ir šķīstošs sāls. Mēs rakstām jonu formā. Ūdens – tikai molekulu veidā! Mēs iegūstam pilnu jonu vienādojumu:

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

3. piemērs. Uzrakstiet pilnīgu jonu vienādojumu oglekļa dioksīda reakcijai ar NaOH ūdens šķīdumu.

Risinājums. Oglekļa dioksīds ir tipisks skābs oksīds, NaOH ir sārms. Kad skābie oksīdi mijiedarbojas ar sārmu ūdens šķīdumiem, veidojas sāls un ūdens. Mēs sastādām molekulārās reakcijas vienādojumu (starp citu, neaizmirstiet par koeficientiem):

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

CO 2 - oksīds, gāzveida savienojums; saglabāt molekulāro formu. NaOH - spēcīga bāze (sārms); rakstīts jonu formā. Na 2 CO 3 - šķīstošs sāls; rakstiet jonu formā. Ūdens ir vājš elektrolīts, praktiski nedisociējas; atstājiet to molekulārā formā. Mēs iegūstam sekojošo:

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

4. piemērs. Nātrija sulfīds ūdens šķīdumā reaģē ar cinka hlorīdu, veidojot nogulsnes. Uzrakstiet šīs reakcijas pilno jonu vienādojumu.

Risinājums. Nātrija sulfīds un cinka hlorīds ir sāļi. Kad šie sāļi mijiedarbojas, cinka sulfīds izgulsnējas:

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Es nekavējoties pierakstīšu visu jonu vienādojumu, un jūs pats to analizēsit:

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

Piedāvāju Jums vairākus uzdevumus patstāvīgam darbam un nelielu ieskaiti.

4. vingrinājums. Uzrakstiet molekulāros un pilno jonu vienādojumus šādām reakcijām:

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

5. vingrinājums. Uzrakstiet pilnīgus jonu vienādojumus, kas apraksta mijiedarbību starp: a) slāpekļa oksīds (V) ar bārija hidroksīda ūdens šķīdumu, b) cēzija hidroksīda šķīdums ar jodūdeņražskābi, c) vara sulfāta un kālija sulfīda ūdens šķīdumi, d) kalcija hidroksīds. un dzelzs nitrāta ūdens šķīdums (III).