전체 및 축약된 이온 방정식을 작성하는 방법. 분자, 완전 및 짧은 이온 방정식. 분자 방정식을 완전한 이온 방정식으로 바꾸는 방법

이온 방정식은 화학의 필수적인 부분입니다. 화학 반응 중에 변화하는 구성 요소만 나타냅니다. 대부분의 경우 이온 방정식은 산화환원 반응, 교환 반응 및 중화 반응을 설명하는 데 사용됩니다. 이온 방정식을 작성하려면 세 가지 기본 단계를 따라야 합니다. 화학 반응의 분자 방정식의 균형을 맞추고, 이를 완전한 이온 방정식으로 변환하고(즉, 용액에 존재하는 구성 요소를 그대로 작성), 마지막으로 짧은 이온 방정식을 작성해야 합니다. 방정식.

단계

1 부

이온 방정식의 구성 요소

분자와 분자의 차이점을 이해하세요. 이온성 화합물 . 이온 반응식을 작성하기 위한 첫 번째 단계는 반응에 관련된 이온 화합물을 결정하는 것입니다. 이온성 물질은 수용액에서 하전된 이온으로 해리(분해)되는 물질입니다. 분자 화합물은 이온으로 분해되지 않습니다. 이들은 두 개의 비금속 원소로 구성되며 때로는 공유 결합 화합물이라고도 합니다.

화합물의 용해도를 결정합니다.모든 이온 화합물이 수용액에 용해되는 것은 아닙니다. 즉, 모든 이온 화합물이 개별 이온으로 해리되는 것은 아닙니다. 방정식을 작성하기 전에 각 화합물의 용해도를 찾아야 합니다. 다음은 용해도에 대한 간략한 규칙입니다. 규칙에 대한 자세한 내용과 예외는 용해도 표에서 확인할 수 있습니다.

• 아래에 표시된 순서대로 규칙을 따르세요.
• Na + , K + 및 NH 4 + 염은 모두 용해됩니다.
• 모든 염 NO 3 -, C 2 H 3 O 2 -, ClO 3 - 및 ClO 4 -는 가용성입니다.
• 모든 염 Ag + , Pb 2+ 및 Hg 2 2+ 는 불용성입니다.
• 모든 염 Cl-, Br-및 I-가 용해됩니다.
• 염 CO 3 2-, O 2-, S 2-, OH -, PO 4 3-, CrO 4 2-, Cr 2 O 7 2- 및 SO 3 2-은 불용성입니다(일부 예외 있음).
• SO 4 2-염은 가용성입니다(일부 예외 있음).

1. 화합물의 양이온과 음이온을 식별합니다.양이온은 양전하를 띤 이온(보통 금속)입니다. 음이온은 음전하를 띠고 있으며 일반적으로 비금속 이온입니다. 일부 비금속은 음이온뿐만 아니라 양이온도 형성할 수 있는 반면, 금속 원자는 항상 양이온으로 작용합니다.

   • 예를 들어, NaCl(식용염) 화합물에서 Na는 금속이기 때문에 양전하를 띠는 양이온이고, Cl은 비금속이기 때문에 음전하를 띠는 음이온입니다.

2. 반응에 관련된 다원자(복합) 이온을 확인하십시오.이러한 이온은 원자가 강한 결합을 갖고 있어 화학 반응 중에 해리되지 않는 전하를 띤 분자입니다. 다원자 이온은 자체 전하를 갖고 있고 개별 원자로 분해되지 않기 때문에 식별이 필요합니다. 다원자 이온은 양전하와 음전하를 모두 가질 수 있습니다.

   2 부

   이온 방정식 작성

   1. 전체 분자 방정식의 균형을 맞춥니다.이온 방정식을 작성하기 전에 원래의 분자 방정식이 균형을 이루어야 합니다. 이를 위해서는 화합물 앞에 적절한 계수를 배치하여 왼쪽에 있는 각 원소의 원자 수가 방정식 오른쪽에 있는 원자 수와 같아야 합니다.

      • 방정식의 양쪽에 각 원소의 원자 수를 쓰십시오.
      • 방정식의 왼쪽과 오른쪽에 있는 각 원소의 원자 수가 동일하도록 원소(산소와 수소 제외) 앞에 계수를 추가합니다.
      • 수소 원자의 균형을 맞추세요.
      • 산소 원자의 균형을 맞추세요.
      • 방정식의 양쪽에 있는 각 원소의 원자 수를 세어 같은지 확인하세요.
      • 예를 들어, 방정식 Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni의 균형을 맞춘 후 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni를 얻습니다.

   2. 반응에 참여하는 각 물질이 ​​어떤 상태에 있는지 확인하십시오.이는 종종 문제의 조건에 따라 판단될 수 있습니다. 요소나 연결의 상태를 결정하는 데 도움이 되는 특정 규칙이 있습니다.

      용액에서 어떤 화합물이 해리(양이온과 음이온으로 분리)되는지 확인합니다.해리 시 화합물은 양성(양이온) 성분과 음성(음이온) 성분으로 분해됩니다. 그러면 이러한 구성 요소는 화학 반응의 이온 반응식에 들어갑니다.

      해리된 각 이온의 전하를 계산합니다.금속은 양전하를 띤 양이온을 형성하고 비금속 원자는 음이온으로 변한다는 것을 기억하십시오. 주기율표를 사용하여 원소의 전하를 결정합니다. 중성 화합물의 모든 전하의 균형을 맞추는 것도 필요합니다.

   3. 모든 가용성 화합물이 개별 이온으로 분리되도록 방정식을 다시 작성하십시오.해리되거나 이온화되는 물질(예: 강산)은 두 개의 개별 이온으로 분리됩니다. 이 경우 물질은 용해된 상태로 유지됩니다( rr). 방정식이 균형을 이루고 있는지 확인하세요.

      • 용해도가 낮은 고체, 액체, 기체, 약산 및 이온 화합물은 상태를 변화시키지 않으며 이온으로 분리되지 않습니다. 그대로 두십시오.
      • 분자 화합물은 단순히 용액 속으로 분산되고 그 상태는 용해된 상태로 변경됩니다( rr). 세 가지 분자 화합물이 있습니다. 아니다상태가 될 것입니다 ( rr), 이것은 CH 4( G) , C3H8( G) 및 C8H18( 그리고) .
      • 고려 중인 반응의 경우 완전한 이온 반응식은 다음 형식으로 작성됩니다. 2Cr( TV) + 3Ni 2+ ( rr) + 6Cl - ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 6Cl - ( rr) + 3Ni( TV) . 염소가 화합물의 일부가 아닌 경우 개별 원자로 분해되므로 방정식의 양쪽에서 Cl 이온의 수에 6을 곱했습니다.

   4. 방정식의 왼쪽과 오른쪽에 동일한 이온을 결합합니다.방정식의 양쪽에서 완전히 동일한 이온(동일한 전하, 첨자 등을 가짐)만 삭제할 수 있습니다. 이러한 이온 없이 방정식을 다시 작성하십시오.

      • 이 예에서는 방정식의 양쪽에 6개의 Cl - 이온이 포함되어 있으며, 이는 지울 수 있습니다. 따라서 우리는 짧은 이온 방정식을 얻습니다. 2Cr ( TV) + 3Ni 2+ ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 3Ni( TV) .
      • 결과를 확인하세요. 이온 방정식의 왼쪽과 오른쪽의 총 전하는 동일해야 합니다.

용액의 전해질은 이온 형태이므로 염, 염기 및 산 용액 간의 반응은 이온 간의 반응입니다. 이온 반응.반응에 참여하는 이온 중 일부는 새로운 물질(낮은 해리 물질, 침전, 가스, 물)을 형성하는 반면, 용액에 존재하는 다른 이온은 새로운 물질을 생성하지 않고 용액에 남아 있습니다. 어떤 이온 상호작용이 새로운 물질의 형성으로 이어지는지 보여주기 위해 분자적이고 완전하며 간략한 이온 방정식이 작성됩니다.

안에 분자 방정식모든 물질은 분자 형태로 존재합니다. 완전한 이온 방정식주어진 반응 동안 용액에 존재하는 이온의 전체 목록을 보여줍니다. 간략한 이온 방정식이온들로만 구성되어 있으며, 그 사이의 상호 작용으로 인해 새로운 물질(낮게 해리되는 물질, 퇴적물, 가스, 물)이 형성됩니다.

이온 반응을 구성할 때 물질은 약간 해리되고(약한 전해질), 약간 잘 녹지 않는다는 점(침전됨 - ")을 기억해야 합니다. N”, “중", 부록, 표 4 참조) 및 기체 상태는 분자 형태로 작성됩니다. 거의 완전히 해리된 강한 전해질은 이온 형태입니다. 물질의 화학식 뒤의 “↓” 기호는 이 물질이 반응구에서 침전물 형태로 제거됨을 나타내고, “” 기호는 물질이 기체 형태로 제거됨을 나타냅니다.

알려진 분자 방정식을 사용하여 이온 방정식을 구성하는 절차 Na 2 CO 3 용액과 HCl 사이의 반응 예를 살펴 보겠습니다.

1. 반응식은 분자 형태로 작성됩니다.

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2CO3

2. 방정식은 이온 형태로 다시 작성되며, 잘 해리되는 물질은 이온 형태로 작성되고, 해리가 잘 안되는 물질(물 포함), 가스 또는 난용성 물질은 분자 형태로 작성됩니다. 분자 방정식에서 물질의 공식 앞의 계수는 물질을 구성하는 각 이온에 동일하게 적용되므로 이온 방정식에서 이온 앞에 배치됩니다.

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

3. 등식의 양쪽에서 왼쪽과 오른쪽에 있는 이온이 제외(환원)됩니다.

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

4. 이온 방정식은 최종 형태(짧은 이온 방정식)로 작성됩니다.

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

반응 중에 약간 해리되거나 난용성 및/또는 기체 물질 및/또는 물이 형성되고 출발 물질에 그러한 화합물이 없으면 반응은 실질적으로 비가역적(→)이 되며 분자식은 다음과 같습니다. 이를 위해 완전하고 간단한 이온 방정식을 작성할 수 있습니다. 이러한 물질이 시약과 제품 모두에 존재하는 경우 반응은 가역적입니다(<=>):

분자 방정식: CaCO3 + 2HCl<=>CaCl2 + H2O + CO2

완전한 이온 방정식: CaCO3 + 2H + + 2Cl –<=>Ca 2+ + 2Cl – + H 2 O + CO 2

지침

이온 방정식을 시작하기 전에 몇 가지 규칙을 이해해야 합니다. 물에 불용성이며 기체이고 해리가 잘 안되는 물질(예: 물)은 이온으로 분해되지 않습니다. 즉, 분자 형태로 기록됩니다. 여기에는 H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH와 같은 약한 전해질도 포함됩니다. 화합물의 용해도는 모든 유형의 제어에 대해 승인된 기준 물질인 용해도 표에서 확인할 수 있습니다. 양이온과 음이온에 내재된 모든 전하도 여기에 표시됩니다. 작업을 완전히 완료하려면 분자, 완전 및 이온 약식 방정식을 작성해야 합니다.

실시예 1. 황산과 수산화칼륨의 중화반응을 ED(전해해리이론)의 관점에서 생각해보자. 먼저 반응식을 분자 형태로 적고 .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O 생성된 물질의 용해도와 해리를 분석합니다. 모든 화합물은 물에 용해되며 이는 이온임을 의미합니다. 유일한 예외는 이온으로 분해되지 않아 분자 형태로 남아 있는 물입니다. 완전한 이온 방정식을 작성하고 왼쪽과 오른쪽에서 동일한 이온을 찾습니다. 동일한 이온을 취소하려면 해당 이온을 취소하십시오.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2O결과는 이온 약어 방정식입니다.2H+ +2OH- = 2H2OC2 형태의 계수도 약어로 표시할 수 있습니다. H+ +OH- = H2O

예 2. 염화구리와 수산화나트륨 사이의 교환 반응을 작성하고 TED의 관점에서 고려하십시오. 반응식을 분자 형태로 작성하고 계수를 지정하십시오. 그 결과, 생성된 수산화구리는 청색 침전물을 형성하였다. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl 모든 물질의 물에 대한 용해도를 분석합니다. 이온으로 해리되지 않는 수산화구리를 제외한 모든 물질은 용해됩니다. 완전한 이온 반응식을 적고, 동일한 이온에 밑줄을 긋고 약어를 쓰십시오: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- 약식 이온 반응식은 Cu2+ +2OH- = Cu(OH)입니다. 2↓

예 번호 3. 탄산나트륨과 염산의 교환 반응을 작성하고 TED의 관점에서 고려하십시오. 반응식을 분자 형태로 작성하고 계수를 지정하십시오. 반응 결과, 염화나트륨이 생성되고 CO2 가스(이산화탄소 또는 일산화탄소(IV))가 방출됩니다. 그것은 산화물과 물로 분해되는 약한 탄산의 분해로 인해 형성됩니다. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2OA 모든 물질의 물 용해도와 해리도를 분석합니다. 이산화탄소는 기체 화합물로 시스템을 떠나며 물은 해리가 잘 안되는 물질입니다. 다른 모든 물질은 이온으로 분해됩니다. 완전한 이온 방정식을 적고, 동일한 이온에 밑줄을 긋고 약어를 표시하십시오: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O 이온 약식 방정식은 그대로 유지됩니다: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

용액에서 일어나는 교환반응의 본질을 반영 이온성의(이온성 분자) 반응 방정식. 이러한 반응은 일반적으로 세 가지 방정식의 형태로 작성됩니다. 분자; 비) 완전 이온; V) 약칭 이온. 예를 들어 탄산나트륨이 염산과 반응하면 세 가지 방정식은 모두 다음과 같습니다.

분자

Na 2 CO 3 + 2 HCl  2 NaCl + H 2 O + CO 2 ,

완벽한이온성의

2 Na + + +2 H + + 2 Cl –  2 Na + + 2 Cl – + H 2 O + CO 2 .

약칭 이온

2시간++
 H 2 O + CO 2 .

환원된 이온 반응식은 반응 전후에 변하지 않은 이온을 제외합니다.

이온 방정식을 작성할 때 다음 규칙을 따르는 것이 일반적입니다.

방정식의 왼쪽과 오른쪽 모두에 공식을 이온으로 쓰지 마십시오.

a) 약한 전해질, 즉 수용액에서 부분적으로만 이온으로 분해되는 물질. 약한 전해질에는 다음이 포함됩니다: 물, 산(H 2 CO 3, H 2 SiO 3, H 2 S, CH 3 COOH, H 3 PO 4, H 2 SO 3, HF, HNO 2, HClO, HClO 2, H 2 SO 4 (농도)), 알칼리 및 알칼리 토금속의 수산화물을 제외한 염기(NH 4 OH, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, Fe(OH) 2 등);

b) 산, 염기 및 염에 대한 용해도 표에 따라 설정된 물에 불용성 및 약간 용해성 물질;

c) 가스: CO 2, SO 2, NH 3 등;

d) 산화물: Al 2 O 3, CuO, FeO, P 2 O 5 등;

e) 약산의 수소 함유 잔류물:
,
,
, NS – ,
등.;

e) 수산기를 함유한 약염기의 잔류물: CuOH +, MgOH +, AlOH 2+,
.

공식은 이온 형태로 작성됩니다.

a) 강산: HCl, HNO3, HBr, HI, HClO3, HClO4, HMnO4, H2SO4;

b) 알칼리(알칼리 및 알칼리 토금속의 수산화물): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2;

c) 수용성 염: NaCl, K 2 SO 4, Cu(NO 3) 2 등 수용성 복합염의 공식은 이온 형태로도 표시됩니다.

K  K + + – .

실험부분 실험 1. 산화물의 제조 및 화학적 성질

ㅏ) 염기성 산화물의 제조

금속 숟가락에 마그네슘 부스러기를 넣고 마그네슘이 발화할 때까지 알코올 램프 불꽃으로 가열합니다.

주의하여! 마그네슘은 매우 밝게 연소됩니다. 반응식을 쓰세요. 산화물의 색상에 주목하십시오. 다음 실험을 위해 결과 산화물을 저장합니다.

비) 염기성 산화물과 물의 상호 작용

이전 실험에서 얻은 산화물을 시험관에 옮기고 물 1~2ml와 페놀프탈레인 2~3방울을 첨가한다. 색깔이 어떻게 변했어요? 산화마그네슘과 물의 상호작용에 대한 반응식을 쓰시오.

V) 산성 산화물의 제조

시험관에 분필이나 대리석 조각을 넣고 염산용액 1~2ml를 넣는다. 무엇이 관찰되고 있나요? 염산과 대리석의 유사한 반응이 일어나는 Kipp 장치에서 이산화탄소를 얻습니다. 반응식을 분자와 이온-분자 형태로 쓰세요. 탄산의 안정성에 대해 결론을 내리십시오.

G) 산성 산화물과 물 및 염기의 반응

Kipp 장치에서 나온 이산화탄소 흐름을 물이 담긴 시험관에 통과시킵니다. 시험관 내용물에 메틸레드 지시약 2~3방울을 첨가한다. 색상 변화를 확인하고 이유를 설명하세요. 이산화탄소와 물의 반응식을 쓰시오.

갓 준비한 석회수(수산화칼슘의 포화 용액)가 담긴 시험관에 이산화탄소 흐름을 통과시킵니다. 용액이 탁해지는 이유는 무엇입니까? 어떤 종류의 소금이 형성됩니까? 침전물이 완전히 용해될 때까지 용액에 과잉 이산화탄소를 계속 통과시킵니다. 어떤 소금이 형성되나요? 평균 염 CaCO 3 형성의 분자 및 이온 분자 형태의 반응과 평균 염과 과량의 탄산의 상호 작용에 대한 방정식을 작성하십시오. 실험 4, c)에 대한 결과 솔루션을 저장합니다.

디) 양쪽성 산화물의 특성

두 개의 시험관에 산화아연 마이크로주걱 하나를 넣습니다. 첫 번째 시험관에 10-15방울을 추가합니다2 중염산 용액, 다른 하나는 동일한 양의 농축 알칼리 용액입니다. 두 시험관의 침전물이 녹을 때까지 시험관의 내용물을 부드럽게 흔듭니다. 분자 및 이온-분자 형태로 반응식을 작성합니다. 취한 산화물의 성질에 대한 결론을 도출하십시오.

이온 교환 반응은 이를 형성하는 원소의 산화 상태의 변화 없이 발생하는 전해질 사이의 수용액에서의 반응입니다.

전해질(염, 산 및 염기) 사이의 반응에 필요한 조건은 약간 해리되는 물질(물, 약산, 수산화암모늄), 침전물 또는 가스의 형성입니다.

물이 생성되는 반응을 생각해 봅시다. 이러한 반응에는 산과 염기 사이의 모든 반응이 포함됩니다. 예를 들어 질산과 수산화칼륨의 상호작용은 다음과 같습니다.

HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O (1)

출발 물질, 즉 질산과 수산화칼륨 그리고 생성물 중 하나인 질산칼륨은 강한 전해질입니다. 수용액에서는 거의 독점적으로 이온 형태로 존재합니다. 생성된 물은 약한 전해질에 속합니다. 실제로 이온으로 분해되지 않습니다. 따라서 위의 방정식은 수용액에 있는 물질의 실제 상태를 나타내면 더 정확하게 다시 작성할 수 있습니다. 이온 형태:

H + + NO 3 − + K + + OH − = K + + NO 3 − + H 2 O (2)

식 (2)에서 알 수 있듯이 반응 전후 모두 NO 3 - 및 K + 이온이 용액에 존재한다. 즉, 본질적으로 질산이온과 칼륨이온은 반응에 전혀 참여하지 않았다. 반응은 H + 및 OH - 입자가 물 분자로 결합되어 발생했습니다. 따라서 방정식 (2)에서 동일한 이온의 대수적 감소를 수행하면 다음과 같습니다.

H + + NO 3 − + K + + OH − = K + + NO 3 − + H 2 O

우리는 얻을 것이다:

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

(3) 형식의 방정식이 호출됩니다. 약식 이온 방정식, 유형 (2) - 완전한 이온 방정식, 그리고 (1)을 입력하세요 - 분자 반응 방정식.

실제로 반응의 이온 반응식은 그 본질, 즉 반응의 발생을 가능하게 하는 요소를 최대한 반영합니다. 다양한 반응이 하나의 축약된 이온 반응식에 해당할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 실제로 예를 들어 질산이 아닌 염산을 취하고 수산화 칼륨 대신 수산화 바륨을 사용하면 다음과 같은 반응 분자 방정식이 나타납니다.

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

염산, 수산화바륨 및 염화바륨은 강한 전해질입니다. 즉, 이들은 주로 이온 형태로 용액에 존재합니다. 위에서 논의한 바와 같이 물은 약한 전해질입니다. 즉, 거의 분자 형태로만 용액에 존재합니다. 따라서, 완전한 이온 방정식이 반응은 다음과 같습니다.

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

왼쪽과 오른쪽의 동일한 이온을 취소하고 다음을 얻습니다.

2H + + 2OH - = 2H 2 O

왼쪽과 오른쪽을 모두 2로 나누면 다음을 얻습니다.

H + + OH - = H 2 O,

받았다 약식 이온 방정식질산과 수산화칼륨의 상호 작용에 대한 약식 이온 방정식과 완전히 일치합니다.

이온 형태로 이온 방정식을 작성할 때 다음 공식만 작성하십시오.

1) 강산 (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (강산 목록을 배워야합니다!)

2) 강염기(알칼리 수산화물(ALM) 및 알칼리 토금속(ALM))

3) 수용성 염

공식은 분자 형태로 작성됩니다.

1) 물 H2O

2) 약산 (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (및 기타 거의 모든 유기)).

3) 약염기(NH 4 OH 및 알칼리 금속과 알칼리 금속을 제외한 거의 모든 금속 수산화물.

4) 난용성 염(↓)(용해도 표의 "M" 또는 "H").

5) 산화물(및 전해질이 아닌 기타 물질).

수산화철(III)과 황산의 방정식을 적어 보겠습니다. 분자 형태에서 상호 작용 방정식은 다음과 같이 작성됩니다.

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

수산화철(III)은 용해도 표의 "H" 지정에 해당하며, 이는 불용성을 알려줍니다. 이온 방정식에서는 전체 내용을 적어야 합니다. 즉, Fe(OH) 3 . 황산은 가용성이며 강한 전해질에 속합니다. 즉, 주로 해리된 상태로 용액에 존재합니다. 황산철(III)은 거의 모든 염과 마찬가지로 강전해질이며 물에 용해되기 때문에 이온반응식에서는 이온으로 표기해야 한다. 위의 모든 사항을 고려하여 다음 형식의 완전한 이온 방정식을 얻습니다.

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

왼쪽과 오른쪽의 황산이온을 감소시키면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

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

방정식의 양변을 2로 나누면 축약된 이온 방정식을 얻을 수 있습니다.

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

이제 침전물을 생성하는 이온 교환 반응을 살펴보겠습니다. 예를 들어, 두 가지 가용성 염의 상호 작용은 다음과 같습니다.

세 가지 염(탄산나트륨, 염화칼슘, 염화나트륨 및 탄산칼슘(예, 그것도 마찬가지))은 모두 강한 전해질이며 탄산칼슘을 제외한 모든 염은 물에 용해됩니다. 이온의 형태로 이 반응에 참여합니다.

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

이 방정식에서 왼쪽과 오른쪽에 있는 동일한 이온을 취소하면 축약된 이온 방정식을 얻을 수 있습니다.

CO 3 2- + Ca 2+ = CaCO 3 ↓

마지막 방정식은 탄산나트륨과 염화칼슘 용액의 상호 작용 이유를 반영합니다. 칼슘 이온과 탄산 이온은 중성 탄산 칼슘 분자로 결합되며, 서로 결합하면 이온 구조의 CaCO 3 침전물의 작은 결정이 생성됩니다.

화학 통합 주립 시험 합격을 위한 중요 참고 사항

염1과 염2의 반응이 진행되기 위해서는 이온 반응 발생을 위한 기본 요구 사항(반응 생성물의 가스, 침전물 또는 물) 외에도 이러한 반응에는 또 다른 요구 사항이 적용됩니다. 즉, 초기 염은 가용성이어야 합니다. . 즉, 예를 들어,

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

FeS가 잠재적으로 침전물을 생성할 수 있지만 반응은 진행되지 않습니다. 불용성. 반응이 진행되지 않는 이유는 출발 염(CuS) 중 하나의 불용성 때문입니다.

그러나 예를 들어,

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

탄산칼슘은 불용성이고 출발 염은 용해되기 때문에 발생합니다.

염과 염기의 상호작용에도 동일하게 적용됩니다. 이온 교환 반응이 일어나기 위한 기본 요구 사항 외에도 염이 염기와 반응하려면 두 가지 모두의 용해도가 필요합니다. 따라서:

Cu(OH) 2 + Na 2 S – 누출되지 않으며,

왜냐하면 Cu(OH)2는 불용성이지만 잠재적 생성물인 CuS는 침전물이 됩니다.

그러나 NaOH와 Cu(NO 3) 2 사이의 반응이 진행되므로 두 출발 물질 모두 용해되고 Cu(OH) 2 침전물이 생성됩니다.

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

주목! 어떤 경우에도 출발 물질의 용해도 요구 사항을 염1 + 염2 및 염 + 염기 반응 이상으로 확장해서는 안 됩니다.

예를 들어, 산의 경우 이 요구 사항이 필요하지 않습니다. 특히 모든 가용성 산은 불용성 산을 포함한 모든 탄산염과 잘 반응합니다.

다시 말해서:

1) 염1 + 염2 - 원래 염은 용해되지만 생성물에는 침전물이 있으면 반응이 발생합니다.

2) 염 + 금속 수산화물 - 출발 물질이 용해되고 생성물에 침전물 또는 수산화 암모늄이 있으면 반응이 발생합니다.

이온 교환 반응 발생의 세 번째 조건, 즉 가스 형성을 고려해 봅시다. 엄밀히 말하면 이온 교환의 결과로만 황화수소 가스 형성과 같이 드문 경우에만 가스 형성이 가능합니다.

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

대부분의 경우 이온 교환 반응 생성물 중 하나가 분해되어 가스가 형성됩니다. 예를 들어, 불안정성으로 인해 가스가 형성되면 H 2 CO 3, NH 4 OH 및 H 2 SO 3와 같은 제품이 분해된다는 것을 통합 상태 시험의 일부로 확실히 알아야 합니다.

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

NH4OH = H2O + NH3

H2SO3 = H2O + SO2

즉, 이온교환으로 인해 탄산, 수산화암모늄, 아황산이 생성되면 기체 생성물이 생성되어 이온교환 반응이 진행됩니다.

가스 형성으로 이어지는 위의 모든 반응에 대한 이온 방정식을 적어 보겠습니다. 1) 반응의 경우:

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

황화칼륨과 브롬화칼륨은 이온 형태로 쓰여질 것입니다. 브롬화수소산뿐만 아니라 가용성 염이기도 합니다. 강산을 가리킨다. 이온으로 잘 해리되지 않는 난용성 가스인 황화수소는 분자 형태로 작성됩니다.

2K + + S 2- + 2H + + 2Br — = 2K + + 2Br — + H 2 S

동일한 이온을 환원하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

S 2- + 2H + = H 2 S

2) 방정식의 경우:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

이온 형태에서 Na 2 CO 3, Na 2 SO 4는 가용성이 높은 염으로, H 2 SO 4는 강산으로 기록됩니다. 물은 해리가 잘 안되는 물질이고 CO 2는 전혀 전해질이 아니므로 공식은 분자 형태로 작성됩니다.

2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2

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

3) 방정식의 경우:

NH4NO3 + KOH = KNO3 + H2O + NH3

물과 암모니아의 분자는 전체적으로 쓰여지고 NH 4 NO 3, KNO 3 및 KOH는 이온 형태로 쓰여집니다. 모든 질산염은 가용성이 높은 염이고 KOH는 알칼리 금속 수산화물입니다. 강력한 기반:

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

NH4 + + OH - = H2O + NH3

방정식의 경우:

Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + SO 2

전체 및 축약된 방정식은 다음과 같습니다.

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