Cum se scrie ecuația ionică completă și prescurtată. Ecuații ionice moleculare, complete și scurte. Cum se transformă o ecuație moleculară într-o ecuație ionică completă

Ecuațiile ionice sunt o parte integrantă a chimiei. Ele prezintă doar acele componente care se modifică în timpul unei reacții chimice. Cel mai adesea, ecuațiile ionice sunt folosite pentru a descrie reacțiile redox, reacțiile de schimb și reacțiile de neutralizare. Pentru a scrie o ecuație ionică, trebuie să urmați trei pași de bază: echilibrați ecuația moleculară a unei reacții chimice, traduceți-o într-o ecuație ionică completă (adică scrieți componentele așa cum există în soluție) și, în final, scrieți o scurtă ecuație ionică. ecuaţie.

Pași

Partea 1

Componentele ecuației ionice

Înțelegeți diferența dintre molecular și compuși ionici . Pentru a scrie ecuația ionică, primul pas este determinarea compușilor ionici implicați în reacție. Substanțele ionice sunt acele substanțe care se disociază (se descompun) în ioni încărcați în soluții apoase. Compușii moleculari nu se descompun în ioni. Sunt compuse din două elemente nemetalice și uneori sunt numiți compuși covalenti.

Determinați solubilitatea compusului. Nu toți compușii ionici sunt solubili în soluții apoase, adică nu toți se disociază în ioni individuali. Înainte de a începe să scrieți ecuația, trebuie să găsiți solubilitatea fiecărui compus. Mai jos sunt reguli scurte pentru solubilitate. Mai multe detalii și excepții de la reguli pot fi găsite în tabelul de solubilitate.

Urmați regulile în ordinea în care apar mai jos:
toate sărurile Na+, K+ şi NH4+ se dizolvă;
toate sărurile NO3-, C2H3O2-, Cl03- şi Cl04- sunt solubile;
toate sărurile Ag+, Pb2+ şi Hg22+ sunt insolubile;
toate sărurile Cl -, Br - și I - se dizolvă;
sărurile CO 3 2-, O 2-, S 2-, OH-, PO 4 3-, CrO 4 2-, Cr 2 O 7 2- şi SO 3 2- sunt insolubile (cu unele excepţii);
Sarurile SO 4 2- sunt solubile (cu unele exceptii).

Identificați cationul și anionul compusului. Cationii sunt ioni încărcați pozitiv (de obicei metale). Anionii au o sarcină negativă, de obicei ioni nemetalici. Unele nemetale pot forma nu numai anioni, ci și cationi, în timp ce atomii de metal acționează întotdeauna ca cationi.
- De exemplu, în compusul NaCl (sare de masă), Na este un cation încărcat pozitiv deoarece este un metal, iar Cl este un anion încărcat negativ deoarece este un nemetal.
Identificați ionii poliatomici (complexi) implicați în reacție. Astfel de ioni sunt molecule încărcate ai căror atomi au o legătură atât de puternică încât nu se disociază în timpul reacțiilor chimice. Este necesar să se identifice ionii poliatomici, deoarece au propria lor sarcină și nu se descompun în atomi individuali. Ionii poliatomici pot avea atât sarcini pozitive, cât și negative.

Partea 2
Scrierea ecuațiilor ionice
1. Echilibrează ecuația moleculară completă.Înainte de a scrie ecuația ionică, ecuația moleculară originală trebuie echilibrată. Pentru a face acest lucru, este necesar să plasați coeficienții corespunzători în fața compușilor, astfel încât numărul de atomi ai fiecărui element din partea stângă să fie egal cu numărul lor din partea dreaptă a ecuației.
  - Scrieți numărul de atomi ai fiecărui element de pe ambele părți ale ecuației.
  - Adăugați coeficienți în fața elementelor (cu excepția oxigenului și hidrogenului), astfel încât numărul de atomi ai fiecărui element din partea stângă și dreaptă a ecuației să fie același.
  - Echilibrează atomii de hidrogen.
  - Echilibrează atomii de oxigen.
  - Numărați numărul de atomi ai fiecărui element de pe ambele părți ale ecuației și asigurați-vă că este același.
  - De exemplu, după echilibrarea ecuației Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni, obținem 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni.
2. Determinați în ce stare se află fiecare substanță care participă la reacție. Acest lucru poate fi adesea judecat după condițiile problemei. Există anumite reguli care ajută la determinarea stării în care se află un element sau o conexiune.
  
  Determinați ce compuși se disociază (se separă în cationi și anioni) în soluție. La disociere, un compus se descompune în componente pozitive (cation) și negative (anion). Aceste componente vor intra apoi în ecuația ionică a reacției chimice.
  
  Calculați sarcina fiecărui ion disociat. Amintiți-vă că metalele formează cationi încărcați pozitiv, iar atomii nemetalici se transformă în anioni negativi. Determinați sarcinile elementelor folosind tabelul periodic. De asemenea, este necesar să echilibrați toate sarcinile în compuși neutri.
3. Rescrieți ecuația astfel încât toți compușii solubili să fie separați în ioni individuali. Orice lucru care disociază sau ionizează (cum ar fi acizii puternici) se va împărți în doi ioni separați. În acest caz, substanța va rămâne în stare dizolvată ( rr). Verificați dacă ecuația este echilibrată.
  - Solidele, lichidele, gazele, acizii slabi și compușii ionici cu solubilitate scăzută nu își vor schimba starea și nu se vor separa în ioni. Lasă-le așa cum sunt.
  - Compușii moleculari se vor dispersa pur și simplu în soluție și starea lor se va schimba în dizolvată ( rr). Există trei compuși moleculari care Nu va intra în stare ( rr), acesta este CH 4( G), C3H8 ( G) și C8H18( și) .
  - Pentru reacția luată în considerare, ecuația ionică completă se va scrie sub următoarea formă: 2Cr ( televizor) + 3Ni 2+ ( rr) + 6Cl - ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 6Cl - ( rr) + 3Ni ( televizor). Dacă clorul nu face parte din compus, se descompune în atomi individuali, așa că am înmulțit numărul de ioni de Cl cu 6 pe ambele părți ale ecuației.
4. Combinați aceiași ioni în partea stângă și dreaptă a ecuației. Puteți tăia doar acei ioni care sunt complet identici de ambele părți ale ecuației (au aceleași sarcini, indice etc.). Rescrie ecuația fără acești ioni.
  - În exemplul nostru, ambele părți ale ecuației conțin 6 ioni Cl -, care pot fi tăiați. Astfel, obținem o scurtă ecuație ionică: 2Cr ( televizor) + 3Ni 2+ ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 3Ni ( televizor) .
  - Verificați rezultatul. Sarcinile totale de pe părțile din stânga și din dreapta ale ecuației ionice trebuie să fie egale.

Deoarece electroliții în soluție sunt sub formă de ioni, reacțiile dintre soluțiile de săruri, baze și acizi sunt reacții între ioni, adică. reacții ionice. Unii dintre ioni, care participă la reacție, duc la formarea de noi substanțe (substanțe slab disociate, precipitații, gaze, apă), în timp ce alți ioni, prezenți în soluție, nu produc substanțe noi, dar rămân în soluție. Pentru a arăta care interacțiune ionică duce la formarea de noi substanțe, se întocmesc ecuații ionice moleculare, complete și scurte.

ÎN ecuații moleculare Toate substanțele sunt prezentate sub formă de molecule. Ecuații ionice complete arată întreaga listă de ioni prezenți în soluție în timpul unei reacții date. Ecuații ionice scurte sunt alcătuiți numai din acei ioni, a căror interacțiune duce la formarea de noi substanțe (substanțe slab disociate, sedimente, gaze, apă).

La alcătuirea reacțiilor ionice, trebuie amintit că substanțele sunt ușor disociate (electroliți slabi), ușor și slab solubile (precipitate - " N”, “M”, vezi anexa, tabelul 4) iar cele gazoase sunt scrise sub formă de molecule. Electroliții puternici, aproape complet disociați, sunt sub formă de ioni. Semnul „↓” după formula unei substanțe indică faptul că această substanță este îndepărtată din sfera de reacție sub formă de precipitat, iar semnul „” indică faptul că substanța este îndepărtată sub formă de gaz.

Procedura de compunere a ecuațiilor ionice folosind ecuații moleculare cunoscute Să ne uităm la exemplul de reacție dintre soluțiile de Na 2 CO 3 și HCl.

1. Ecuația reacției se scrie sub formă moleculară:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2CO3

2. Ecuația se rescrie sub formă ionică, cu substanțe bine disociante scrise sub formă de ioni, și substanțe slab disociante (inclusiv apă), gaze sau substanțe slab solubile - sub formă de molecule. Coeficientul din fața formulei unei substanțe dintr-o ecuație moleculară se aplică în mod egal fiecăruia dintre ionii care alcătuiesc substanța și, prin urmare, este plasat în fața ionului din ecuația ionică:

2 Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl -<=>2Na + + 2CI - + CO2 + H2O

3. Din ambele părți ale egalității, ionii găsiți în părțile din stânga și din dreapta sunt excluși (reduși):

2Na++ CO32- + 2H++ 2Cl -<=> 2Na+ + 2Cl -+ CO2 + H2O

4. Ecuația ionică se scrie în forma sa finală (ecuația ionică scurtă):

2H ++ CO 3 2-<=>CO2 + H2O

Dacă în timpul reacției se formează atât substanțe ușor disociate și/sau puțin solubile și/sau gazoase și/sau apă și nu există astfel de compuși în substanțele inițiale, atunci reacția va fi practic ireversibilă (→) și o formulă moleculară poate fi compilat pentru aceasta, ecuație ionică completă și scurtă. Dacă astfel de substanțe sunt prezente atât în reactivi, cât și în produse, atunci reacția va fi reversibilă (<=>):

Ecuația moleculară: CaC03 + 2HCI<=>CaCI2 + H20 + CO2

Ecuație ionică completă: CaCO 3 + 2H + + 2Cl –<=>Ca 2+ + 2Cl – + H 2 O + CO 2

Instrucțiuni

Înainte de a începe ecuațiile ionice, trebuie să înțelegeți câteva reguli. Substanțele insolubile în apă, gazoase și slab disociante (de exemplu, apa) nu se dezintegrează în ioni, ceea ce înseamnă că le scrieți în formă moleculară. Aceasta include, de asemenea, electroliți slabi, cum ar fi H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH. Solubilitatea compușilor poate fi determinată din tabelul de solubilitate, care este un material de referință aprobat pentru toate tipurile de control. Toate încărcăturile care sunt inerente cationilor și anionilor sunt, de asemenea, indicate acolo. Pentru a finaliza pe deplin sarcina, trebuie să scrieți ecuații abreviate moleculare, complete și ionice.

Exemplul nr. 1. reacție de neutralizare între acidul sulfuric și hidroxidul de potasiu, luați în considerare din punctul de vedere al ED (teoria disociației electrolitice). În primul rând, notează ecuația reacției în formă moleculară și .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O Analizați substanțele rezultate pentru solubilitatea și disocierea lor. Toți compușii sunt solubili în apă, ceea ce înseamnă că sunt ioni. Singura excepție este apa, care nu se dezintegrează în ioni și, prin urmare, rămâne sub formă moleculară. Scrieți ecuația ionică completă, găsiți aceiași ioni în partea stângă și în partea dreaptă. Pentru a anula ionii identici, tăiați-i.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2ORezultatul este o ecuație de abreviere ionică:2H+ +2OH- = 2H2OCCoeficienții sub formă de doi pot fi, de asemenea, prescurtați: H+ +OH- = H2O

Exemplul nr. 2. Scrieți reacția de schimb între clorura de cupru și hidroxidul de sodiu, luați în considerare din punctul de vedere al TED. Scrieți ecuația reacției sub formă moleculară și atribuiți coeficienții. Ca rezultat, hidroxidul de cupru rezultat a format un precipitat albastru. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl Analizați toate substanțele pentru solubilitatea lor în apă - totul este solubil, cu excepția hidroxidului de cupru, care nu se va disocia în ioni. Notați ecuația ionică completă, subliniați și prescurtați ionii identici: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- Ecuația ionică abreviată rămâne: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2↓

Exemplul nr. 3. Scrieți reacția de schimb dintre carbonatul de sodiu și acidul clorhidric, luați-o în considerare din punctul de vedere al TED. Scrieți ecuația reacției sub formă moleculară și atribuiți coeficienții. Ca rezultat al reacției, se formează clorură de sodiu și se eliberează CO2 gazos (dioxid de carbon sau monoxid de carbon (IV)). Se formează din cauza descompunerii acidului carbonic slab, care se descompune în oxid și apă. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2OAnalizați toate substanțele pentru solubilitatea lor în apă și disociere. Dioxidul de carbon părăsește sistemul ca un compus gazos, apa este o substanță slab disociabilă. Toate celelalte substanțe se dezintegrează în ioni. Scrieți ecuația ionică completă, subliniați și prescurtați ionii identici: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O Ecuația ionică abreviată rămâne: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

Se reflectă esența reacțiilor de schimb care apar în soluții ionic ecuații de reacție (iono-moleculare). Astfel de reacții sunt scrise în general sub forma a trei ecuații: a) molecular; b) plin ionic; V) ionic prescurtat. De exemplu, când carbonatul de sodiu reacţionează cu acidul clorhidric, toate cele trei ecuaţii arată astfel:

molecular

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

completionic

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

ionic prescurtat

2H++
 H 2 O + CO 2 .

Ecuația ionică redusă exclude acei ioni care au rămas neschimbați înainte și după reacție.

Când scrieți ecuații ionice, se obișnuiește să se respecte următoarele reguli.

Nu scrieți formulele ca ioni pe ambele părți din stânga și din dreapta ecuației:

a) electroliți slabi, adică substanțe care se descompun doar parțial în ioni în soluții apoase. Electroliții slabi includ: apă, acizi (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 (conc.)), baze, cu excepția hidroxizilor metalelor alcaline și alcalino-pământoase (NH 4 OH, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, Fe(OH) 2 etc.);

b) substanţe insolubile şi puţin solubile în apă, care se stabilesc conform tabelului de solubilitate pentru acizi, baze şi săruri;

c) gaze: CO 2 , SO 2 , NH 3 etc.;

d) oxizi: Al2O3, CuO, FeO, P2O5 etc.;

e) reziduuri de acizi slabi care conțin hidrogen:
,
,
, NS – ,
etc.;

e) reziduuri de baze slabe care conțin grupări hidroxo: CuOH +, MgOH +, AlOH 2+,
.

Formulele sunt scrise sub formă de ioni:

a) acizi tari: HCl, HNO3, HBr, HI, HClO3, HCl04, HMn04, H2SO4;

b) alcalii (hidroxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2;

c) săruri solubile în apă: NaCl, K 2 SO 4, Cu(NO 3) 2 etc. Formulele sărurilor complexe solubile sunt, de asemenea, prezentate sub formă de ioni:

K  K ++ – .

Partea experimentală Experimentul 1. Prepararea și proprietățile chimice ale oxizilor

A) Prepararea oxidului bazic

Puneți niște așchii de magneziu într-o lingură de metal și încălziți în flacăra unei lămpi cu alcool până când magneziul se aprinde.

Cu grija! Magneziul arde foarte puternic. Scrieți ecuația reacției. Observați culoarea oxidului. Păstrați oxidul rezultat pentru următorul experiment.

b) Interacțiunea oxidului bazic cu apa

Se transferă oxidul obținut în experimentul anterior într-o eprubetă și se adaugă 1-2 ml apă și 2-3 picături de fenolftaleină. Cum s-a schimbat culoarea? Scrieți ecuația reacției pentru interacțiunea oxidului de magneziu cu apa.

V) Prepararea oxidului acid

Puneți o bucată de cretă sau marmură într-o eprubetă și adăugați 1-2 ml de soluție de acid clorhidric. Ce se observă? Obțineți dioxid de carbon într-un aparat Kipp, în care are loc o reacție similară a acidului clorhidric cu marmura. Scrieți ecuația reacției în forme moleculare și ion-moleculare. Faceți o concluzie despre stabilitatea acidului carbonic.

G) Reacția oxidului de acid cu apa și bazele

Treceți un curent de dioxid de carbon din aparatul Kipp într-o eprubetă cu apă. Adăugați 2-3 picături de soluție indicator roșu de metil la conținutul eprubetei. Observați schimbarea culorii și explicați motivul. Scrieți ecuația reacției dintre dioxidul de carbon și apă.

Se trece un curent de dioxid de carbon într-o eprubetă care conține apă de var proaspăt preparată (o soluție saturată de hidroxid de calciu). Care este motivul turbidității soluției? Ce sare se formează? Continuați să treceți excesul de dioxid de carbon prin soluție până când precipitatul s-a dizolvat complet. Ce sare se formează? Scrieți o ecuație pentru reacțiile în forme moleculare și ion-moleculare ale formării sării medii CaCO 3 și interacțiunii sării medii cu excesul de acid carbonic. Salvați soluția rezultată pentru experimentul 4, c).

e) Proprietățile oxizilor amfoteri

Puneți o microspatulă de oxid de zinc în două eprubete. Adăugați 10-15 picături în prima eprubetă2 M soluție de acid clorhidric, în celălalt - aceeași cantitate de soluție alcalină concentrată. Agitați ușor conținutul eprubetelor până când sedimentele din ambele eprubete se dizolvă. Scrieți ecuații de reacție în forme moleculare și ion-moleculare. Trageți o concluzie despre natura oxidului luat.

Reacțiile de schimb de ioni sunt reacții în soluții apoase între electroliți care au loc fără modificări ale stărilor de oxidare ale elementelor care le formează.

O condiție necesară pentru reacția dintre electroliți (săruri, acizi și baze) este formarea unei substanțe ușor disociante (apă, acid slab, hidroxid de amoniu), precipitat sau gaz.

Să luăm în considerare reacția care are ca rezultat formarea apei. Astfel de reacții includ toate reacțiile dintre orice acid și orice bază. De exemplu, reacția acidului azotic cu hidroxidul de potasiu:

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

Materiile prime, de ex. acidul azotic și hidroxidul de potasiu, precum și unul dintre produse, și anume nitratul de potasiu, sunt electroliți puternici, adică. în soluţie apoasă există aproape exclusiv sub formă de ioni. Apa rezultată aparține electroliților slabi, adică. practic nu se dezintegrează în ioni. Astfel, ecuația de mai sus poate fi rescrisă mai precis indicând starea reală a substanțelor într-o soluție apoasă, adică. sub formă de ioni:

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

După cum se poate observa din ecuația (2), atât înainte, cât și după reacție, în soluție sunt prezenți ionii NO 3 - și K +. Cu alte cuvinte, în esență, ionii de nitrat și ionii de potasiu nu au participat deloc la reacție. Reacția a avut loc numai datorită combinării particulelor de H + și OH - în molecule de apă. Astfel, efectuând o reducere algebrică a ionilor identici în ecuația (2):

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

vom obține:

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

Se numesc ecuații de forma (3). ecuații ionice prescurtate, tip (2) - ecuații ionice complete, și tastați (1) - ecuații ale reacțiilor moleculare.

De fapt, ecuația ionică a unei reacții reflectă la maxim esența acesteia, tocmai ceea ce face posibilă apariția acesteia. Trebuie remarcat faptul că multe reacții diferite pot corespunde unei ecuații ionice abreviate. Într-adevăr, dacă luăm, de exemplu, nu acidul azotic, ci acidul clorhidric și în loc de hidroxid de potasiu folosim, să zicem, hidroxidul de bariu, avem următoarea ecuație moleculară a reacției:

2HCI+ Ba(OH)2 = BaCI2 + 2H2O

Acidul clorhidric, hidroxidul de bariu și clorura de bariu sunt electroliți puternici, adică există în soluție în primul rând sub formă de ioni. Apa, așa cum sa discutat mai sus, este un electrolit slab, adică există în soluție aproape numai sub formă de molecule. Prin urmare, ecuație ionică completă Această reacție va arăta astfel:

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

Să anulăm aceiași ioni din stânga și din dreapta și să obținem:

2H + + 2OH - = 2H2O

Împărțind ambele părți stânga și dreaptă la 2, obținem:

H + + OH − = H 2 O,

Primit ecuație ionică prescurtată coincide complet cu ecuația ionică abreviată pentru interacțiunea acidului azotic și hidroxidului de potasiu.

Când compuneți ecuații ionice sub formă de ioni, scrieți numai formulele:

1) acizi tari (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (lista acizilor tari trebuie învățată!)

2) baze puternice (hidroxizi de alcali (ALM) și metale alcalino-pământoase (ALM))

3) săruri solubile

Formulele sunt scrise sub formă moleculară:

1) Apă H2O

2) Acizi slabi (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (și alții, aproape toți organici)).

3) Baze slabe (NH 4 OH și aproape toți hidroxizii metalici, cu excepția metalelor alcaline și a metalelor alcaline.

4) Săruri ușor solubile (↓) („M” sau „H” în tabelul de solubilitate).

5) Oxizi (și alte substanțe care nu sunt electroliți).

Să încercăm să scriem ecuația dintre hidroxidul de fier (III) și acidul sulfuric. În formă moleculară, ecuația interacțiunii lor se scrie după cum urmează:

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

Hidroxidul de fier (III) corespunde denumirii „H” din tabelul de solubilitate, care ne spune despre insolubilitatea sa, adică. în ecuația ionică trebuie scris în întregime, adică. ca Fe(OH)3. Acidul sulfuric este solubil și aparține electroliților puternici, adică există în soluție în principal în stare disociată. Sulfatul de fier (III), ca aproape toate celelalte săruri, este un electrolit puternic și, deoarece este solubil în apă, trebuie scris ca un ion în ecuația ionică. Luând în considerare toate cele de mai sus, obținem o ecuație ionică completă de următoarea formă:

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

Reducerea ionilor de sulfat din stânga și din dreapta, obținem:

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

Împărțind ambele părți ale ecuației la 2 obținem ecuația ionică prescurtată:

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

Acum să ne uităm la reacția de schimb ionic care produce un precipitat. De exemplu, interacțiunea a două săruri solubile:

Toate cele trei săruri - carbonat de sodiu, clorură de calciu, clorură de sodiu și carbonat de calciu (da, și asta) - sunt electroliți puternici și toate, cu excepția carbonatului de calciu, sunt solubile în apă, de exemplu. sunt implicate în această reacție sub formă de ioni:

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

Anulând aceiași ioni din stânga și din dreapta în această ecuație, obținem ecuația ionică prescurtată:

CO32- + Ca2+ = CaC03↓

Ultima ecuație reflectă motivul interacțiunii soluțiilor de carbonat de sodiu și clorură de calciu. Ionii de calciu și ionii de carbonat se combină în molecule neutre de carbonat de calciu, care, atunci când sunt combinate între ele, dau naștere la mici cristale de precipitat de CaCO 3 cu structură ionică.

Notă importantă pentru promovarea examenului unificat de stat în chimie

Pentru ca reacția sării1 cu sare2 să poată continua, pe lângă cerințele de bază pentru apariția reacțiilor ionice (gaz, sediment sau apă în produsele de reacție), astfel de reacții sunt supuse unei alte cerințe - sărurile inițiale trebuie să fie solubile . Adică, de exemplu,

CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2

reacția nu continuă, deși FeS ar putea da un precipitat, deoarece insolubil. Motivul pentru care reacția nu are loc este insolubilitatea uneia dintre sărurile inițiale (CuS).

Dar, de exemplu,

Na2C03 + CaCI2 = CaC03↓+ 2NaCl

apare deoarece carbonatul de calciu este insolubil, iar sărurile inițiale sunt solubile.

Același lucru este valabil și pentru interacțiunea sărurilor cu bazele. Pe lângă cerințele de bază pentru apariția reacțiilor de schimb ionic, pentru ca o sare să reacționeze cu o bază, este necesară solubilitatea ambelor. Prin urmare:

Cu(OH) 2 + Na 2 S – nu curge,

deoarece Cu(OH)2 este insolubil, deși produsul potențial CuS ar fi un precipitat.

Dar reacția dintre NaOH și Cu(NO 3) 2 continuă, astfel încât ambele substanțe inițiale sunt solubile și dau un precipitat de Cu(OH) 2:

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

Atenţie! În niciun caz nu trebuie să extindeți cerința de solubilitate a substanțelor inițiale dincolo de reacțiile sare1 + sare2 și sare + bază.

De exemplu, în cazul acizilor această cerință nu este necesară. În special, toți acizii solubili reacționează bine cu toți carbonații, inclusiv cu cei insolubili.

Cu alte cuvinte:

1) Sare1 + sare2 - reacția are loc dacă sărurile originale sunt solubile, dar există un precipitat în produse

2) Sare + hidroxid de metal - reacția are loc dacă substanțele inițiale sunt solubile și există un precipitat sau hidroxid de amoniu în produse.

Să luăm în considerare a treia condiție pentru apariția reacțiilor de schimb ionic - formarea gazului. Strict vorbind, numai ca urmare a schimbului de ioni, formarea de gaz este posibilă numai în cazuri rare, de exemplu, în timpul formării de hidrogen sulfurat:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

În majoritatea celorlalte cazuri, gazul se formează ca urmare a descompunerii unuia dintre produșii reacției de schimb ionic. De exemplu, trebuie să știți cu siguranță, în cadrul examenului de stat unificat, că odată cu formarea gazului, din cauza instabilității, produse precum H 2 CO 3, NH 4 OH și H 2 SO 3 se descompun:

H2CO3 = H2O + CO2

NH4OH = H2O + NH3

H2S03 = H2O + SO2

Cu alte cuvinte, dacă un schimb ionic produce acid carbonic, hidroxid de amoniu sau acid sulfuros, reacția de schimb ionic are loc datorită formării unui produs gazos:

Să notăm ecuațiile ionice pentru toate reacțiile de mai sus care duc la formarea gazelor. 1) Pentru reacție:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Sulfura de potasiu si bromura de potasiu se vor scrie in forma ionica, deoarece sunt săruri solubile, precum și acidul bromhidric, deoarece se referă la acizi tari. Hidrogenul sulfurat, fiind un gaz slab solubil care se disociază slab în ioni, se va scrie sub formă moleculară:

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

Reducerea ionilor identici obținem:

S2- + 2H+ = H2S

2) Pentru ecuație:

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

În formă ionică, Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 se vor scrie ca săruri foarte solubile și H 2 SO 4 ca un acid puternic. Apa este o substanță slab disociabilă, iar CO 2 nu este deloc un electrolit, așa că formulele lor vor fi scrise în formă moleculară:

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

CO32- + 2H+ = H2O + CO2

3) pentru ecuația:

NH4NO3 + KOH = KNO3 + H2O + NH3

Moleculele de apă și amoniac vor fi scrise în întregime, iar NH 4 NO 3, KNO 3 și KOH se vor scrie în formă ionică, deoarece toți nitrații sunt săruri foarte solubile, iar KOH este un hidroxid de metal alcalin, adică baza puternica:

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

NH 4 + + OH − = H 2 O + NH 3

Pentru ecuație:

Na2S03 + 2HCI = 2NaCI + H2O + SO2

Ecuația completă și prescurtată va arăta astfel:

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