Реакции ионного обмена

Материал из «Знание.Вики»
Выпадение осадка

Реакции ионного обмена — это реакции между сложными веществами (электролитами) в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами — они называются ионными[1].Частным случаем реакций ионного обмена является гидролиз солей[2].

Ионы делятся на положительно заряженные частицы — катионы, и отрицательно заряженные частицы — анионы[3].

В растворах сумма зарядов катионов равна сумме зарядом анионов, поэтому эти растворы электронейтральны[4].

В общем случае в ходе реакций ионного обмена в растворе или расплаве устанавливается химическое равновесие, то есть они не протекают ни вправо, ни влево полностью. Однако, по правилу Бертолле реакции обмена в растворах электролитов могут протекать до конца в том случае, когда происходит сдвиг химического равновесия путём удаления продуктов реакции из сферы реакции. То есть когда в результате реакции происходит связывание ионов: образуется либо твердое малорастворимое вещество (осадок), либо газ, либо вода или любой другой слабый электролит[5].

Электролиты

Электролиты — это вещества, которые в водном растворе или расплаве проводят электрический ток за счет образования ионов. К ним относятся соли, кислоты, основания (в том числе аммиак а водном растворе NH3 · H2O), амфотерные гидроксиды, вода[2].

В 1883 году шведский учёный С. А. Аррениус приступил к изучению электропроводности водных растворов, а в 1887 году он сформулировал теорию электролитической диссоциации[2].

Электролитическая диссоциация — это процесс распада вещества на ионы при растворении или при плавлении[5].

Классификация электролитов

Для количественной оценки силы электролита служит степень электролитической диссоциации (α). В зависимости от степени диссоциации различают слабые и сильные электролиты[5].

Сильные электролиты: в разбавленных растворах существуют практически только в виде ионов.

  • Соли (почти все): NaCl, K2SO4, Mg(NO3)2 и другие.
  • Щелочи: Ca(OH)2, RbOH, KOH.
  • Сильные кислоты: HCl, HI, H2SO4, HNO3 и другие.

Слабые электролиты: распадаются на ионы в очень малой степени.

  • Нерастворимые основания: Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2.
  • Амфотерные гидроксиды: Al(OH)3, Be(OH)2, Zn(OH)2.
  • Водный раствор аммиака.
  • Слабые кислоты: HF, H2S, H2CO3, H2SO3, органические кислоты и другие.
  • Вода.

Виды записи уравнений реакций ионного обмена

  • В молекулярной форме[6]:

2NaCl + Pb(NO3)2 = PbCl2↓ + 2NaNO3

2Na+ + 2Cl- + Pb2+ + 2NO3- = PbCl2↓ + 2Na+ + 2NO3-

  • В сокращенной ионной форме[6]:

Pb2+ + 2Cl-= PbCl2↓.

Правила записи ионных уравнений

Записываем уравнение в молекулярном виде и обязательно расставляем коэффициенты[7].

Жизнь - это химическая реакция, которая требует только балансаПрияврат Гупта

Cr2(SO4)3 + 6LiOH = 2Cr(OH)3 + 3Li2SO4

Далее с помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого химического соединения[7].

Cr2(SO4)3 + 6LiOH = 2Cr(OH)3 + 3Li2SO4

Составляем полное ионное уравнение с учетом коэффициентов и не забываем указывать заряды ионов[7].

2Cr3+ + 3SO42- + 6Li+ + 6OH- = 2Cr(OH)3 + 6Li+ + 3SO42-

Важно помнить, что мы не расписываем на ионы нерастворимые соединения, воду, оксиды, все слабые электролиты, анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот и катионы основных солей слабых оснований, а также комплексные катионы. Их следует оставить в молекулярной форме[7].

Находим одинаковые ионы в левой и правой частях полного ионного уравнения и сокращаем их[7].

2Cr3+ + 3SO42- + 6Li+ + 6OH- = 2Cr(OH)3 + 6Li+ + 3SO42-

Далее переписываем оставшихся участников ионного уравнения и получаем сокращенное ионное уравнение. Важно: если в сокращенном ионном уравнении стоят четные коэффициенты перед всеми частицами и молекулами, то их необходимо сократить[7].

2Cr3+ + 6OH- = 2Cr(OH)3

Так как в данном ионном уравнении стоят четные коэффициенты, их необходимо сократить.

Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3

Галерея

  • Признаки протекания реакций ионного обмена
  • Реакции ионного обмена

    Реакции ионного обмена

  • Реакция между K2[Ni(CN)4] и CF3COOAg

    Реакция между K2[Ni(CN)4] и CF3COOAg

  • Выделение CO2

    Выделение CO2

Примечания

  1. ↑ Реакции ионного обмена. Дата обращения: 4 ноября 2023.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Карцова А. А., Лёвкин А. Н. Химия. — Вентана-Граф, 2016.
  3. ↑ Классификация и свойства растворов электролитов. Дата обращения: 4 ноября 2023.
  4. ↑ Закон независимости движения ионов Ф.Кольрауша - вывод. Дата обращения: 11 ноября 2023.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 Кузьменко Н. Е., Еремин В. В. Попков В. А. Начала химии. — Лаборатория знаний, 2016.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Реакции обмена и химические уравнения для них. Дата обращения: 10 ноября 2023.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Реакции обмена и химические уравнения для них. Дата обращения: 4 ноября 2023.

Ссылки

WLW Checked Off icon.svg Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Реакции_ионного_обмена&oldid=947650