วิธีเขียนสมการไอออนิกแบบสั้น ตัวอย่างการเขียนสมการไอออนิก

เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายอยู่ในรูปของไอออน ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายของเกลือ เบส และกรดจึงเป็นปฏิกิริยาระหว่างไอออน กล่าวคือ ปฏิกิริยาไอออนไอออนบางส่วนที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทำให้เกิดการก่อตัวของสารใหม่ (สารที่แยกตัวออกต่ำ การตกตะกอน ก๊าซ น้ำ) ในขณะที่ไอออนอื่นๆ ที่มีอยู่ในสารละลายจะไม่สร้างสารใหม่ แต่ยังคงอยู่ในสารละลาย เพื่อแสดงให้เห็นว่าไอออนใดมีปฏิกิริยาต่อกันเพื่อสร้างสารใหม่ จึงได้มีการร่างสมการไอออนิกระดับโมเลกุลแบบสมบูรณ์และแบบสั้นขึ้นมา

ใน สมการโมเลกุลสารทั้งหมดถูกนำเสนอในรูปของโมเลกุล สมการไอออนิกที่สมบูรณ์แสดงรายการไอออนทั้งหมดที่มีอยู่ในสารละลายระหว่างปฏิกิริยาที่กำหนด สมการไอออนิกสั้นๆประกอบด้วยไอออนเหล่านั้นเท่านั้น ซึ่งเป็นปฏิกิริยาระหว่างกันซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของสารใหม่ (สารที่แยกตัวออกต่ำ ตะกอน ก๊าซ น้ำ)

เมื่อทำการคอมไพล์ ปฏิกิริยาไอออนิกควรจำไว้ว่าสารจะแยกตัวออกเล็กน้อย (อิเล็กโทรไลต์อ่อน) ละลายได้เล็กน้อยและละลายได้น้อย (ตกตะกอน - “ เอ็น”, “ม” ดูภาคผนวกตารางที่ 4) และก๊าซเขียนในรูปของโมเลกุล อิเล็กโทรไลต์ชนิดแรงซึ่งแยกตัวออกเกือบทั้งหมดจะอยู่ในรูปของไอออน เครื่องหมาย "↓" หลังสูตรของสารบ่งชี้ว่าสารนี้ถูกกำจัดออกจากทรงกลมปฏิกิริยาในรูปของตะกอน และเครื่องหมาย "" บ่งชี้ว่าสารนี้ถูกกำจัดออกในรูปของก๊าซ

ขั้นตอนการเขียนสมการไอออนิกโดยใช้สมการโมเลกุลที่ทราบลองดูตัวอย่างปฏิกิริยาระหว่างสารละลายของ Na 2 CO 3 และ HCl

1. สมการปฏิกิริยาเขียนในรูปแบบโมเลกุล:

นา 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 CO 3

2. สมการถูกเขียนใหม่ในรูปแบบไอออนิก โดยมีสารที่แยกตัวได้ดีเขียนในรูปของไอออน และสารที่แยกตัวได้ไม่ดี (รวมถึงน้ำ) ก๊าซ หรือสารที่ละลายได้ไม่ดี - ในรูปของโมเลกุล ค่าสัมประสิทธิ์หน้าสูตรของสารในสมการโมเลกุลจะใช้กับไอออนแต่ละตัวที่ประกอบเป็นสารเท่าๆ กัน ดังนั้นจึงถูกวางไว้หน้าไอออนในสมการไอออนิก:

2 นา + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl -<=>2Na + + 2Cl - + CO 2 + H 2 O

3. จากทั้งสองด้านของความเท่าเทียมกัน ไอออนที่พบในด้านซ้ายและด้านขวาจะถูกแยกออก (ลดลง):

2นา++ CO 3 2- + 2H + + 2ซีแอล -<=> 2นา+ + 2ซีแอล -+ CO 2 + H 2 O

4. สมการไอออนิกถูกเขียนในรูปแบบสุดท้าย (สมการไอออนิกแบบสั้น):

2H + + คาร์บอนไดออกไซด์ 3 2-<=>CO 2 + H 2 O

หากในระหว่างการทำปฏิกิริยา ทั้งเกิดการแยกตัวออกจากกันเล็กน้อยและ/หรือละลายได้เล็กน้อย และ/หรือก๊าซและ/หรือน้ำ และไม่มีสารประกอบดังกล่าวในสารตั้งต้น ปฏิกิริยานั้นแทบจะกลับคืนสภาพเดิมไม่ได้ (→) และมีสูตรโมเลกุล สามารถคอมไพล์ได้สมการไอออนิกที่สมบูรณ์และย่อ หากสารดังกล่าวมีอยู่ทั้งในรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ ปฏิกิริยาจะย้อนกลับได้ (<=>):

สมการโมเลกุล: CaCO 3 + 2HCl<=>CaCl 2 + H 2 O + CO 2

สมการไอออนิกที่สมบูรณ์: CaCO 3 + 2H + + 2Cl –<=>Ca 2+ + 2Cl – + H 2 O + CO 2

>> เคมี: สมการไอออนิก

สมการไอออนิก

ดังที่คุณทราบจากบทเรียนเคมีครั้งก่อนๆ ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสารละลาย และเนื่องจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดมีไอออนอยู่ด้วย เราจึงสามารถพูดได้ว่าปฏิกิริยาในสารละลายอิเล็กโทรไลต์จะลดลงเป็นปฏิกิริยาระหว่างไอออน

ปฏิกิริยาเหล่านี้ที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนเรียกว่าปฏิกิริยาไอออนิก และสมการไอออนิกก็คือสมการของปฏิกิริยาเหล่านี้นั่นเอง

ตามกฎแล้ว สมการปฏิกิริยาไอออนิกได้มาจากสมการโมเลกุล แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นภายใต้กฎต่อไปนี้:

ประการแรก สูตรของอิเล็กโทรไลต์อ่อน รวมถึงสาร ก๊าซ ออกไซด์ ฯลฯ ที่ไม่ละลายน้ำและละลายได้เล็กน้อย จะไม่ถูกบันทึกเป็นไอออน ข้อยกเว้นของกฎนี้คือไอออน HSO−4 จากนั้นจะอยู่ในรูปแบบเจือจาง

ประการที่สองสูตรของกรดแก่ด่างและเกลือที่ละลายน้ำได้มักจะนำเสนอในรูปของไอออน ควรสังเกตว่าสูตรเช่น Ca(OH)2 จะแสดงในรูปของไอออนหากใช้น้ำปูนขาว หากใช้นมมะนาวซึ่งมีอนุภาค Ca(OH)2 ที่ไม่ละลายน้ำ สูตรในรูปของไอออนก็จะไม่ถูกเขียนลงไปเช่นกัน

ตามกฎแล้วเมื่อเขียนสมการไอออนิก จะใช้สมการปฏิกิริยาไอออนิกแบบย่อและแบบย่อ นั่นคือสมการปฏิกิริยาไอออนิกแบบย่อ หากเราพิจารณาสมการไอออนิกซึ่งมีรูปแบบย่อ เราจะไม่สังเกตไอออนในนั้น กล่าวคือ พวกมันขาดหายไปจากทั้งสองส่วนของสมการไอออนิกที่สมบูรณ์

ลองดูตัวอย่างวิธีการเขียนสมการไอออนิกเชิงโมเลกุล แบบเต็ม และแบบย่อ:

ดังนั้นจึงควรจำไว้ว่าสูตรของสารที่ไม่สลายตัวเช่นเดียวกับที่ไม่ละลายน้ำและเป็นก๊าซเมื่อสร้างสมการไอออนิกมักจะเขียนในรูปแบบโมเลกุล

นอกจากนี้ควรจำไว้ว่าหากสารตกตะกอน จะมีลูกศรชี้ลง (↓) ติดกับสูตรดังกล่าว ในกรณีที่สารก๊าซถูกปล่อยออกมาระหว่างการทำปฏิกิริยา ถัดจากสูตรควรมีไอคอนเหมือนลูกศรขึ้น ()

ลองมาดูตัวอย่างให้ละเอียดยิ่งขึ้น หากเรามีสารละลายโซเดียมซัลเฟต Na2SO4 และเราเติมสารละลายแบเรียมคลอไรด์ BaCl2 ลงไป (รูปที่ 132) เราจะเห็นว่าเราได้เกิดตะกอนสีขาวของแบเรียมซัลเฟต BaSO4

ดูภาพที่แสดงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโซเดียมซัลเฟตและแบเรียมคลอไรด์อย่างใกล้ชิด:

ตอนนี้เรามาเขียนสมการโมเลกุลของปฏิกิริยากัน:

ทีนี้มาเขียนสมการนี้ใหม่โดยที่อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งจะถูกแสดงในรูปของไอออนและปฏิกิริยาที่ออกจากทรงกลมจะถูกนำเสนอในรูปของโมเลกุล:

เราได้เขียนสมการไอออนิกที่สมบูรณ์สำหรับปฏิกิริยาแล้ว

ทีนี้ลองกำจัดไอออนที่เหมือนกันออกจากส่วนหนึ่งและอีกส่วนหนึ่งของความเท่าเทียมกันนั่นคือไอออนที่ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา 2Na+ และ 2Cl จากนั้นเราจะได้สมการไอออนิกแบบย่อของปฏิกิริยาซึ่งจะมีลักษณะดังนี้ นี้:

จากสมการนี้ เราจะเห็นว่าแก่นแท้ทั้งหมดของปฏิกิริยานี้มาจากอันตรกิริยาของแบเรียมไอออน Ba2+ และซัลเฟตไอออน

และเป็นผลให้เกิดการตกตะกอนของ BaSO4 แม้ว่าอิเล็กโทรไลต์ตัวใดจะมีไอออนเหล่านี้อยู่ก่อนเกิดปฏิกิริยาก็ตาม

วิธีแก้สมการไอออนิก

และสุดท้าย เราจะสรุปบทเรียนของเราและกำหนดวิธีแก้สมการไอออนิก คุณและฉันรู้อยู่แล้วว่าปฏิกิริยาทั้งหมดที่เกิดขึ้นในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ระหว่างไอออนนั้นเป็นปฏิกิริยาไอออนิก ปฏิกิริยาเหล่านี้มักจะได้รับการแก้ไขหรืออธิบายโดยใช้สมการไอออนิก

นอกจากนี้ควรจำไว้ว่าสารประกอบทั้งหมดที่ระเหยง่าย ละลายยากหรือแยกตัวออกเล็กน้อยพบสารละลายในรูปแบบโมเลกุล นอกจากนี้เราไม่ควรลืมว่าในกรณีที่ไม่มีสารประกอบประเภทข้างต้นเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ก็หมายความว่าปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้นจริง

กฎสำหรับการแก้สมการไอออนิก

เพื่อเป็นตัวอย่างที่ชัดเจน มาดูการก่อตัวของสารประกอบที่ละลายน้ำได้น้อย เช่น:

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

ในรูปแบบไอออนิก นิพจน์นี้จะมีลักษณะดังนี้:

2Na+ +SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-

เนื่องจากคุณและฉันสังเกตว่ามีเพียงแบเรียมไอออนและซัลเฟตไอออนเท่านั้นที่ทำปฏิกิริยา และไอออนที่เหลือไม่ทำปฏิกิริยาและสถานะของพวกมันยังคงเหมือนเดิม จากนี้ไปเราจะทำให้สมการนี้ง่ายขึ้นและเขียนในรูปแบบย่อ:

Ba2+ + SO42- = BaSO4

ตอนนี้เรามาจำไว้ว่าเราควรทำอะไรเมื่อแก้สมการไอออนิก:

ขั้นแรก จำเป็นต้องกำจัดไอออนเดียวกันออกจากทั้งสองด้านของสมการ

ประการที่สอง เราไม่ควรลืมว่าผลรวมของประจุไฟฟ้าของสมการจะต้องเท่ากัน ทั้งทางด้านขวาและด้านซ้ายด้วย

ตัวอย่างที่ 1

เฟ(OH) 2 + H 2 SO 4  เฟSO4 +2H 2 O

Fe(OH) 2 เป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ (ดูตารางความสามารถในการละลาย) ดังนั้นจึงเขียนอยู่ในรูปแบบที่ไม่แยกตัว (โมเลกุล): Fe(OH) 2

H 2 SO 4 เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูงซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นด้วย (ดูรายชื่อกรด - อิเล็กโทรไลต์เข้มข้นที่ให้ไว้ด้านบน) และดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่แยกตัวออกจากกัน: 2H + + SO 4 2-

FeSO 4 เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูง (ดูตารางความสามารถในการละลาย) ซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น (เนื่องจากเป็นเกลือ) ดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่แยกออกจากกัน: Fe 2+ + SO 4 2- .

น้ำ H 2 O เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่ไม่แยกจากกัน: 2H 2 O

เฟ(OH) 2 + 2H + + SO 4 2-  เฟ 2+ + SO 4 2- + 2H 2 O

หรือหลังจากยกเลิกอนุภาคที่เหมือนกันทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ (SO 4 2-)

เฟ(OH) 2 + 2H +  เฟ 2+ + 2H 2 โอ

ตัวอย่าง 2 - เขียนสมการไอออนิก-โมเลกุลของปฏิกิริยา:

FeCl 3 + 3NH 4 โอ้  เฟ(OH) 3 ↓+ 3NH 4 Cl

FeCl 3 เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูงซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่ง (เนื่องจากเป็นเกลือ) ดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่แยกออกจากกัน: Fe 3+ + 3Cl - .

NH 4 OH ก็เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ แต่เป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน (ไม่รวมอยู่ในรายการเบสแก่ ดูด้านบน) ดังนั้นจึงเขียนอยู่ในรูปโมเลกุล: 3NH 4 OH

Fe(OH) 3 เป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ ดังนั้นจึงเขียนอยู่ในรูปโมเลกุล: Fe(OH) 3

NH 4 Cl เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูงซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่ง (เนื่องจากเป็นเกลือ) ดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่แยกออกจากกัน: 3NH 4 + + 3Cl - .

สมการไอออนิก-โมเลกุลรวมเขียนได้ดังนี้:

เฟ 3+ + 3Cl - + 3NH 4 โอ้  เฟ(OH) 3 ↓ + 3NH 4 + + 3Cl -

หรือหลังจากรีดิวซ์ไอออนที่เหมือนกัน (Cl -)

เฟ 3+ + 3NH 4 โอ้  เฟ(OH) 3 ↓ + 3NH4+

ตัวอย่างที่ 3เขียนสมการไอออนิก-โมเลกุลของปฏิกิริยา:

KI + AgI  เค.

KI เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูงซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นด้วย (เนื่องจากเป็นเกลือ) ดังนั้นจึงเขียนในรูปแบบที่แยกออกจากกัน: K + + I - .

AgI เป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ ดังนั้นจึงเขียนอยู่ในรูปแบบที่ไม่แยกตัว (โมเลกุล): AgI

K เป็นสารประกอบเชิงซ้อน ซึ่งเห็นได้จากการมีวงเล็บเหลี่ยมอยู่ในสูตรของสารประกอบ สารประกอบนี้เป็นเกลือ ซึ่งละลายได้สูงในน้ำ (ไม่มีเครื่องหมายการตกตะกอน) ดังนั้นจึงต้องแยกตัวออกเป็นไอออน K + และ - ในกรณีนี้ไอออนที่ได้จะมีความซับซ้อน (เสถียร) กล่าวคือ ในทางปฏิบัติจะไม่เกิดการแยกตัวอีกต่อไป ดังนั้นการเชื่อมต่อจึงเขียนเป็น: K + + - .

สมการไอออนิก-โมเลกุลรวมเขียนได้ดังนี้:

K + + ฉัน - + AgI = K + + -

หรือหลังจากยกเลิกอนุภาคที่เหมือนกันทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ (K+)

AgI + ฉัน -  - .

การทำงานให้เสร็จ

การทดลองที่ 1. การก่อตัวของเบสที่ละลายน้ำได้ไม่ดีเทสารละลายเกลือของธาตุเหล็ก (III) 3-5 หยดลงในหลอดทดลองหลอดหนึ่ง ใส่สารละลายเกลือทองแดง (II) จำนวนเท่ากันลงในอีกหลอดหนึ่ง และสารละลายเกลือนิกเกิล (II) ลงในหลอดที่สาม เติมสารละลายอัลคาไล 2-3 หยดลงในหลอดทดลองแต่ละหลอดจนกระทั่งเกิดการตกตะกอน เก็บตะกอนไว้จนกว่าจะทดลองครั้งต่อไป

การตกตะกอนของโลหะไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นนั้นจัดอยู่ในประเภทใด ไฮดรอกไซด์เหล่านี้เป็นเบสแก่หรือไม่?

การทดลองที่ 2. การละลายเบสที่ละลายน้ำได้ไม่ดีเติมสารละลายกรดไฮโดรคลอริกสองสามหยดที่มีความเข้มข้น 15% ลงในตะกอนที่ได้รับในการทดลองครั้งก่อนจนกระทั่งละลายหมด

สารประกอบชนิดใหม่ที่แยกตัวออกเล็กน้อยเกิดขึ้นเมื่อเบสละลายในกรดมีอะไรบ้าง

การทดลองที่ 3 การก่อตัวของเกลือที่ละลายน้ำได้เล็กน้อย

A. เทสารละลายตะกั่ว (II) ไนเตรต 3-5 หยดลงในหลอดทดลองสองหลอด และเติมโพแทสเซียมไอโอไดด์สองสามหยดลงในหลอดทดลองหลอดหนึ่ง และแบเรียมคลอไรด์อีกหลอดหนึ่ง

ในแต่ละหลอดทดลองมีอะไรสังเกตบ้าง?

B. เทสารละลายโซเดียมซัลเฟต 3-5 หยดลงในหลอดทดลองหนึ่งหลอด และสารละลายโครเมียม (III) ซัลเฟตในปริมาณเท่ากันลงในอีกหลอดหนึ่ง เติมสารละลายแบเรียมคลอไรด์ 2-3 หยดลงในหลอดทดลองแต่ละหลอดจนกระทั่งเกิดการตกตะกอน

สารใดเกิดเป็นตะกอน? จะเกิดปฏิกิริยาที่คล้ายกันของแบเรียมคลอไรด์ เช่น กับเหล็ก (III) ซัลเฟตหรือไม่

การทดลองที่ 4 ศึกษาคุณสมบัติของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

ก . เติมสารละลายเกลือสังกะสี 3 หยดและอีก 2-3 หยด เจือจางสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (จากชั้นวางที่มีรีเอเจนต์) จนกระทั่งเกิดการตกตะกอนของซิงค์ไฮดรอกไซด์ ละลายตะกอนที่เกิดขึ้น: ในหลอดทดลองหนึ่งหลอด - ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกในอีกหลอดหนึ่ง - มากเกินไป เข้มข้นสารละลายโซดาไฟ (จากตู้ดูดควัน)

B. เติมสารละลายเกลืออะลูมิเนียม 3 หยดและอีกสองสามหยดลงในหลอดทดลองสองหลอด เจือจางสารละลายโซดาไฟ (จากชั้นวางที่มีรีเอเจนต์) จนกระทั่งเกิดการตกตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ละลายตะกอนที่เกิดขึ้น: ในหลอดทดลองหนึ่งหลอด - ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกในอีกหลอดหนึ่ง - มากเกินไป เข้มข้น

B. เติมสารละลายเกลือโครเมียม (III) 3 หยดและเกลืออีก 2-3 หยด เจือจางสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (จากชั้นวางที่มีรีเอเจนต์) จนกระทั่งเกิดการตกตะกอนของโครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์ ละลายตะกอนที่เกิดขึ้น: ในหลอดทดลองหนึ่งหลอด - ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกในอีกหลอดหนึ่ง - มากเกินไป เข้มข้นสารละลายโซดาไฟ (จากตู้ดูดควัน)

การทดลองที่ 5. การก่อตัวของสารประกอบที่แยกตัวออกเล็กน้อยเติมสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์ 3-5 หยดลงในหลอดทดลอง และเติมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 2-3 หยด ให้ความสนใจกับกลิ่น อธิบายลักษณะที่ปรากฏตามสมการปฏิกิริยา

การทดลองที่ 6 การก่อตัวของเชิงซ้อนเทสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต 3-5 หยดลงในหลอดทดลอง จากนั้นเติมทีละหยด เจือจาง(จากชั้นวางที่มีรีเอเจนต์!) สารละลายแอมโมเนียจนกระทั่งเกิดการตกตะกอนของไฮดรอกซีคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตตามปฏิกิริยา:

2 CuSO 4 + 2NH 4 โอ้ = (CuSO) 2 SO 4 ↓ + (NH 4) 2 SO 4

เพิ่มส่วนเกินให้กับตะกอน เข้มข้นสารละลายแอมโมเนีย (จากตู้ดูดควัน!) ให้ความสนใจกับการละลายของตะกอนตามปฏิกิริยา:

(CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + 6NH 4 OH = 2SO 4 + 8H 2 O

คอปเปอร์แอมมีนคอมเพล็กซ์ที่ละลายน้ำได้ที่ได้มีสีอะไร

การทดลองที่ 7. การก่อตัวของก๊าซ

A. เทสารละลายโซเดียมคาร์บอเนต 3-5 หยดและกรดซัลฟิวริก 2-3 หยดลงในหลอดทดลอง กำลังสังเกตอะไรอยู่?

B. เทสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ 3-5 หยดและกรดซัลฟิวริก 1 หยดลงในหลอดทดลอง ใส่ใจกับกลิ่นก๊าซที่หลบหนี

เมื่อเขียนสมการไอออนิกเราควรได้รับคำแนะนำจากข้อเท็จจริงที่ว่าสูตรของสารที่แยกตัวออกเล็กน้อยไม่ละลายน้ำและเป็นก๊าซนั้นเขียนในรูปแบบโมเลกุล หากสารตกตะกอนดังที่คุณทราบแล้วลูกศรชี้ลง (↓) จะถูกวางไว้ถัดจากสูตรของมันและหากสารก๊าซถูกปล่อยออกมาในระหว่างการทำปฏิกิริยาลูกศรที่ชี้ขึ้น () จะถูกวางไว้ถัดจากสูตรของมัน .

ตัวอย่างเช่นหากเติมสารละลายแบเรียมคลอไรด์ BaCl 2 ลงในสารละลายโซเดียมซัลเฟต Na 2 SO 4 (รูปที่ 132) จากนั้นผลของปฏิกิริยาจะเกิดการตกตะกอนสีขาวของแบเรียมซัลเฟต BaSO 4 มาเขียนสมการโมเลกุลของปฏิกิริยากัน:

ข้าว. 132.
ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมซัลเฟตกับแบเรียมคลอไรด์

ลองเขียนสมการนี้ใหม่ โดยแสดงอิเล็กโทรไลต์แรงในรูปของไอออน และปฏิกิริยาที่ออกจากทรงกลมเป็นโมเลกุล:

เราจึงเขียนสมการไอออนิกที่สมบูรณ์ของปฏิกิริยาลงไป หากเราแยกไอออนที่เหมือนกันออกจากทั้งสองด้านของสมการ เช่น ไอออนที่ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา (2Na + และ 2Cl - ทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ) เราจะได้สมการไอออนิกแบบย่อของปฏิกิริยา:

สมการนี้แสดงให้เห็นว่าสาระสำคัญของปฏิกิริยาลดลงเป็นปฏิกิริยาของแบเรียมไอออน Ba 2+ และซัลเฟตไอออนซึ่งเป็นผลมาจากการตกตะกอนของ BaSO 4 ในกรณีนี้ อิเล็กโทรไลต์ใดมีไอออนเหล่านี้อยู่ก่อนเกิดปฏิกิริยาไม่สำคัญเลย ปฏิกิริยาที่คล้ายกันสามารถสังเกตได้ระหว่าง K 2 SO 4 และ Ba (NO 3) 2, H 2 SO 4 และ BaCl 2

การทดลองในห้องปฏิบัติการหมายเลข 17
ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายโซเดียมคลอไรด์กับซิลเวอร์ไนเตรต

เติมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 2-3 หยดโดยใช้ปิเปตลงในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 1 มิลลิลิตรในหลอดทดลอง คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยา การใช้สมการไอออนิกแบบย่อ เสนอทางเลือกต่างๆ ในการทำปฏิกิริยานี้กับอิเล็กโทรไลต์อื่นๆ เขียนสมการโมเลกุลของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

ดังนั้นสมการไอออนิกแบบย่อจึงเป็นสมการ มุมมองทั่วไปซึ่งแสดงลักษณะสำคัญของปฏิกิริยาเคมีและแสดงว่าไอออนใดทำปฏิกิริยาและสารชนิดใดที่เป็นผลตามมา

ข้าว. 133.
ปฏิกิริยาระหว่างกรดไนตริกกับโซเดียมไฮดรอกไซด์

หากเติมสารละลายกรดไนตริกมากเกินไปลงในสารละลายสีแดงเข้มของโซเดียมไฮดรอกไซด์ด้วยฟีนอล์ฟทาลีน (รูปที่ 133) สารละลายจะเปลี่ยนสีซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสัญญาณสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่จะเกิดขึ้น:

NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O

สมการไอออนิกที่สมบูรณ์สำหรับปฏิกิริยานี้คือ:

นา + + OH - + H + + NO 3 = นา + + NO - 3 + H 2 O

แต่เนื่องจากไอออน Na + และ NO - 3 ในสารละลายยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจึงไม่สามารถเขียนได้และท้ายที่สุดสมการไอออนิกแบบย่อของปฏิกิริยาจึงถูกเขียนดังนี้:

H + + OH - = H 2 O

มันแสดงให้เห็นปฏิสัมพันธ์นั้น กรดแก่และอัลคาไลลงมาที่ปฏิกิริยาของไอออน H + และ OH - ไอออนซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารที่แยกตัวออกจากกันเล็กน้อยเกิดขึ้น - น้ำ

ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ระหว่างกรดและด่างเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นระหว่างกรดและเบสที่ไม่ละลายน้ำด้วย ตัวอย่างเช่น หากคุณได้รับตะกอนสีน้ำเงินของคอปเปอร์ไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ (II) โดยการทำปฏิกิริยาคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตกับอัลคาไล (รูปที่ 134):

แล้วแบ่งผลการตกตะกอนออกเป็นสามส่วนแล้วเติมสารละลายกรดซัลฟิวริกลงในตะกอนในหลอดทดลองหลอดแรก เติมกรดไฮโดรคลอริกลงในตะกอนในหลอดทดลองหลอดที่สอง และเติมสารละลายกรดไนตริกลงในตะกอนในหลอดทดลองหลอดที่สาม จากนั้นตะกอนจะละลายในหลอดทดลองทั้งสามหลอด (รูปที่ 135)

ข้าว. 135.
ปฏิกิริยาของคอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์กับกรด:
เอ - กำมะถัน; ข - เกลือ; ค - ไนโตรเจน

นี่จะหมายความว่าในทุกกรณีเกิดปฏิกิริยาเคมีซึ่งสาระสำคัญจะสะท้อนให้เห็นโดยใช้สมการไอออนิกเดียวกัน

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

ในการตรวจสอบสิ่งนี้ ให้เขียนสมการไอออนิกระดับโมเลกุลที่สมบูรณ์และแบบย่อของปฏิกิริยาข้างต้น

การทดลองในห้องปฏิบัติการหมายเลข 18
การเตรียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำและปฏิกิริยากับกรด

เทสารละลายเหล็ก (III) คลอไรด์หรือซัลเฟต 1 มิลลิลิตรลงในหลอดทดลองสามหลอด เทสารละลายอัลคาไล 1 มิลลิลิตรลงในหลอดทดลองแต่ละหลอด คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? จากนั้นเติมสารละลายกรดซัลฟิวริก ไนตริก และกรดไฮโดรคลอริกลงในหลอดทดลองตามลำดับจนกว่าตะกอนจะหายไป เขียนสมการโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยา

เสนอทางเลือกหลายทางสำหรับการทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์อื่น ๆ เขียนสมการโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาที่เสนอ

ลองพิจารณาปฏิกิริยาไอออนิกที่เกิดขึ้นกับการก่อตัวของก๊าซ

เทสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตและโพแทสเซียมคาร์บอเนต 2 มล. ลงในหลอดทดลองสองหลอด จากนั้นเทกรดไฮโดรคลอริกลงในส่วนแรกและเทสารละลายกรดไนตริกลงในส่วนที่สอง (รูปที่ 136) ในทั้งสองกรณี เราจะสังเกตเห็นลักษณะ "เดือด" เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา

ข้าว. 136.
ปฏิกิริยาของคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้:
เอ - ด้วยกรดไฮโดรคลอริก; b - ด้วยกรดไนตริก

ลองเขียนสมการปฏิกิริยาโมเลกุลและไอออนิกสำหรับกรณีแรก:

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เขียนโดยใช้สมการไอออนิก ปฏิกิริยาเหล่านี้เรียกว่าปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์แลกเปลี่ยนไอออนในสารละลาย ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้สองประการ

คำและวลีสำคัญ

1. สมการปฏิกิริยาโมเลกุลและไอออนิก
2. ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน
3. ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

1. อ้างถึงใบสมัครอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาบทเรียนและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น
2. ค้นหาที่อยู่อีเมลบนอินเทอร์เน็ตที่สามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลเพิ่มเติมที่เปิดเผยเนื้อหาของคำสำคัญและวลีในย่อหน้า ให้ความช่วยเหลือครูในการเตรียมบทเรียนใหม่ - ส่งข้อความทาง คำหลักและประโยคในย่อหน้าถัดไป

คำถามและงาน

ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เจือจาง (กรด เบส เกลือ) ปฏิกิริยาเคมีมักเกิดขึ้นพร้อมกับการมีส่วนร่วม ไอออน. ในกรณีนี้ องค์ประกอบทั้งหมดของรีเอเจนต์สามารถคงสถานะออกซิเดชันไว้ได้ ( ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน) หรือเปลี่ยนแปลง ( ปฏิกิริยารีดอกซ์).
ตาม กฎของเบอร์ทอลเล็ต, ปฏิกิริยาไอออนิกจะเกิดขึ้นจริงโดยไม่สามารถย้อนกลับได้หากมีการสร้างสารที่เป็นของแข็งและละลายได้เล็กน้อย(พวกมันตกตะกอน) สารระเหยสูง(พวกมันปล่อยก๊าซในน้ำ) หรือ สารที่ละลายน้ำได้ - อิเล็กโทรไลต์อ่อน(รวมทั้งน้ำด้วย) ปฏิกิริยาไอออนิกแสดงด้วยระบบสมการ – โมเลกุล, อิออนเต็มและสั้น- สมการไอออนิกที่สมบูรณ์ถูกละไว้ด้านล่าง
เมื่อเขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาไอออนิก คุณต้องได้รับคำแนะนำจาก
ตัวอย่างปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอน:
ก) Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O
บา 2+ + SO 4 2- = บา SO 4 ↓
b) AgNO 3 + KI = AgI↓ + KNO 3
Ag + + ฉัน — = AgI↓
ค) MgCl 2 + 2KOH = Mg(OH) 2 ↓ + 2KCl
มก. 2+ + 2OH - = มก.(OH) 2 ↓
ง) 3Zn(CH 3 COO) 2 + 2Na 3 PO 4 = Zn 3 (PO 4) 2 ↓ + 6Na(CH 3 COO)
3Zn 2+ + 2PO 4 3- = สังกะสี 3 (PO 4) 2 ↓
โปรดทราบว่า AgCO 3 , BaCO 3 และ CaCO 3 ละลายในน้ำได้จริงและมีตะกอนเช่นนี้ ตัวอย่างเช่น:
บริติชแอร์เวย์(NO 3) 2 + K 2 CO 3 = BaCO 3 ↓ + 2KNO 3
บา 2+ + โค 3 2- = บาโค 3 ↓
เกลือของไอออนบวกอื่น ๆ เช่น MgCO 3, CuCO 3, FeCO 3, ZnCO 3 และอื่น ๆ แม้ว่าจะไม่ละลายในน้ำ แต่ก็ไม่ตกตะกอนจาก สารละลายที่เป็นน้ำเมื่อทำปฏิกิริยาไอออนิก (เช่น ไม่สามารถรับได้ด้วยวิธีนี้)
ตัวอย่างเช่น เหล็ก (II) คาร์บอเนต FeCO 3 ที่ได้ "แห้ง" หรือในรูปของแร่ธาตุ ไซเดอร์ไรต์เมื่อเติมลงในน้ำ จะตกตะกอนโดยไม่มีปฏิกิริยาที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตามเมื่อคุณพยายามที่จะได้มาโดยปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนในสารละลายระหว่าง FeSO 4 และ K 2 CO 3 การตกตะกอนของเกลือหลักจะตกตะกอน (ได้รับองค์ประกอบตามเงื่อนไขในทางปฏิบัติองค์ประกอบมีความซับซ้อนมากขึ้น) และคาร์บอนไดออกไซด์คือ ปล่อยแล้ว:
2FeSO 4 + H 2 O + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 SO 4 + เฟ 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + CO 2
2Fe 2+ + H 2 O + 2CO 3 2- = เฟ 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + CO 2
เช่นเดียวกับ FeCO 3 โครเมียม (3) ซัลไฟด์ Cr 2 S 3 (ไม่ละลายในน้ำ) ไม่ตกตะกอนจากสารละลาย:

2CrCl 3 + 6H 2 O + 3Na 2 S = 6NaCl + 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2Cr 3+ + 6H 2 O + 3S 2- = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 ส
เกลือบางชนิด สลายตัวน้ำ - ซัลไฟด์อลูมิเนียม Al 2 S 3 (เช่นเดียวกับ BeS) และ อะซิเตทโครเมียม(III) Cr(CH 3 COO) 3:
ก) อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 ↓ + 3H 2 ส
b) Cr(CH 3 COO) 3 + 2H 2 O= Cr(CH 3 COO)(OH) 2 ↓ + 2CH 3 COOH
ดังนั้น เกลือเหล่านี้ไม่สามารถได้รับจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนในสารละลาย:
ก) 2AlCl 3 + 6H 2 O +3K 2 S = 6KCl + 2Al(OH) 3 ↓ +3H 2 S
2อัล 3+ + 6H 2 O + 3S 2- = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
b) CrCl 3 + 2H 2 O + 3Na(CH 3 COO) =
3NaCl + Cr(CH 3 COO)(OH) 2 ↓ + 2CH 3 COOH
Cr 3+ + 2H 2 O + 3CH 3 COO - =
Cr(CH 3 COO)(OH) 2 ↓ + CH 3 COOH

ตัวอย่างปฏิกิริยาวิวัฒนาการของก๊าซ:
ก) BaS + 2HCl = BaCl 2 + H 2 S
ส 2- + 2H + = ชม 2 ส
b) นา 2 CO 3 + H 2 SO 4 = นา 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O
CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
ค) CaCO 3(T) + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O
CaCO 3(T) + 2H + = Ca 2+ + CO 2 + H 2 O
ตัวอย่างปฏิกิริยากับการก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์อ่อน:
ก) 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3OH - + H 3 PO 4 = PO 4 3- + 3H 2 O
b) มก.(CH 3 COO) 2 + H 2 SO 4 = MgSO 4 + 2CH 3 COOH
CH 3 COO - + H + = CH 3 COOH
ค) NH 4 F + HBr = NH 4 Br + HF
F - + H + = HF
หากรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์เข้มข้น สายพันธุ์ไอออนิกไม่มีสมการ เช่น
มก.(OH) 2(T) + 2HF = มก.F 2 ↓ + 2H 2 O