Joniska ekvationer är en integrerad del av kemin. De presenterar bara de komponenter som förändras under en kemisk reaktion. Oftast används joniska ekvationer för att beskriva redoxreaktioner, utbytesreaktioner och neutraliseringsreaktioner. För att skriva en jonisk ekvation måste du följa tre grundläggande steg: balansera molekylekvationen för en kemisk reaktion, översätt den till en komplett jonisk ekvation (det vill säga skriv komponenterna som de finns i lösning) och skriv slutligen en kort jonisk ekvation ekvation.
Steg
Del 1
Komponenter i joniska ekvationen- Följ reglerna i den ordning de visas nedan:
- alla Na+-, K+- och NH4+-salter löses upp;
- alla salter NO3-, C2H3O2-, ClO3- och ClO4- är lösliga;
- alla salter Ag+, Pb2+ och Hg22+ är olösliga;
- alla salter Cl -, Br - och I - löses upp;
- salter CO 3 2-, O 2-, S 2-, OH-, PO 4 3-, CrO 4 2-, Cr 2 O 7 2- och SO 3 2- är olösliga (med vissa undantag);
- SO 4 2- salter är lösliga (med vissa undantag).
-
Identifiera föreningens katjon och anjon. Katjoner är positivt laddade joner (vanligtvis metaller). Anjoner har en negativ laddning, vanligtvis icke-metalljoner. Vissa icke-metaller kan bilda inte bara anjoner utan också katjoner, medan metallatomer alltid fungerar som katjoner.
- Till exempel, i föreningen NaCl (bordssalt), är Na en positivt laddad katjon eftersom det är en metall och Cl är en negativt laddad anjon eftersom det är en icke-metall.
-
Identifiera de polyatomiska (komplexa) joner som är involverade i reaktionen. Sådana joner är laddade molekyler vars atomer har en så stark bindning att de inte dissocierar under kemiska reaktioner. Det är nödvändigt att identifiera polyatomära joner eftersom de har sin egen laddning och inte bryts ner till enskilda atomer. Polyatomära joner kan ha både positiva och negativa laddningar.
Del 2
Att skriva joniska ekvationer-
Balansera hela molekylekvationen. Innan du skriver joniska ekvationen måste den ursprungliga molekylekvationen balanseras. För att göra detta är det nödvändigt att placera lämpliga koefficienter framför föreningarna, så att antalet atomer av varje element på vänster sida är lika med deras antal på höger sida av ekvationen.
- Skriv antalet atomer i varje element på båda sidor av ekvationen.
- Lägg till koefficienter framför elementen (förutom syre och väte) så att antalet atomer i varje grundämne på vänster och höger sida av ekvationen är detsamma.
- Balansera väteatomerna.
- Balansera syreatomerna.
- Räkna antalet atomer i varje element på båda sidor av ekvationen och se till att det är likadant.
- Till exempel, efter att ha balanserat ekvationen Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni, får vi 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni.
-
Bestäm tillståndet för varje ämne som deltar i reaktionen. Detta kan ofta bedömas utifrån förutsättningarna för problemet. Det finns vissa regler som hjälper till att avgöra vilket tillstånd ett element eller en anslutning är i.
Bestäm vilka föreningar som dissocierar (separeras i katjoner och anjoner) i lösning. Vid dissociation bryts en förening ner i positiva (katjon) och negativa (anjon) komponenter. Dessa komponenter kommer sedan in i jonekvationen för den kemiska reaktionen.
Beräkna laddningen för varje dissocierad jon. Kom ihåg att metaller bildar positivt laddade katjoner, och icke-metallatomer förvandlas till negativa anjoner. Bestäm laddningarna för grundämnen med hjälp av det periodiska systemet. Det är också nödvändigt att balansera alla laddningar i neutrala föreningar.
-
Skriv om ekvationen så att alla lösliga föreningar separeras i individuella joner. Allt som dissocierar eller joniserar (som starka syror) kommer att delas upp i två separata joner. I detta fall kommer ämnet att förbli i ett upplöst tillstånd ( rr). Kontrollera att ekvationen är balanserad.
- Fasta ämnen, vätskor, gaser, svaga syror och joniska föreningar med låg löslighet kommer inte att ändra sitt tillstånd och separeras inte till joner. Lämna dem som de är.
- De molekylära föreningarna kommer helt enkelt att dispergera i lösningen och deras tillstånd kommer att ändras till löst ( rr). Det finns tre molekylära föreningar som Inte kommer att gå in i staten ( rr), detta är CH 4( G), C3H8 ( G) och C8H18( och) .
- För den aktuella reaktionen kommer den fullständiga joniska ekvationen att skrivas i följande form: 2Cr ( TV) + 3Ni 2+ ( rr) + 6Cl - ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 6Cl - ( rr) + 3Ni ( TV) . Om klor inte är en del av föreningen bryts det ner till individuella atomer, så vi multiplicerade antalet Cl-joner med 6 på båda sidor av ekvationen.
-
Kombinera samma joner på vänster och höger sida av ekvationen. Du kan bara stryka över de joner som är helt identiska på båda sidor av ekvationen (har samma laddningar, abonnemang etc.). Skriv om ekvationen utan dessa joner.
- I vårt exempel innehåller båda sidor av ekvationen 6 Cl - joner, som kan strykas över. Således får vi en kort jonisk ekvation: 2Cr ( TV) + 3Ni 2+ ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 3Ni ( TV) .
- Kontrollera resultatet. De totala laddningarna på vänster och höger sida av joniska ekvationen måste vara lika.
-
Förstå skillnaden mellan molekylär och joniska föreningar . För att skriva joniska ekvationen är det första steget att bestämma de joniska föreningarna som är involverade i reaktionen. Joniska ämnen är de ämnen som dissocierar (bryts upp) till laddade joner i vattenlösningar. Molekylära föreningar bryts inte ner till joner. De är sammansatta av två icke-metalliska grundämnen och kallas ibland kovalenta föreningar.
Bestäm föreningens löslighet. Alla joniska föreningar är inte lösliga i vattenlösningar, det vill säga inte alla dissocierar till individuella joner. Innan du börjar skriva ekvationen måste du hitta lösligheten för varje förening. Nedan följer korta regler för löslighet. Mer detaljer och undantag från reglerna finns i löslighetstabellen.
Eftersom elektrolyter i lösning är i form av joner är reaktioner mellan lösningar av salter, baser och syror reaktioner mellan joner, d.v.s. jonreaktioner. En del av jonerna, som deltar i reaktionen, leder till bildning av nya ämnen (lågt dissocierande ämnen, utfällning, gaser, vatten), medan andra joner, som finns i lösningen, inte producerar nya ämnen, utan stannar kvar i lösningen. För att visa vilka joner som interagerar för att bilda nya ämnen, upprättas molekylära, fullständiga och korta jonekvationer.
I molekylära ekvationer Alla ämnen presenteras i form av molekyler. Komplettera joniska ekvationer visa hela listan över joner som finns i lösningen under en given reaktion. Korta joniska ekvationer består endast av de joner, vars växelverkan leder till bildningen av nya ämnen (lågt dissocierande ämnen, sediment, gaser, vatten).
När man komponerar joniska reaktioner bör man komma ihåg att ämnen är något dissocierade (svaga elektrolyter), något och svårlösliga (fällning - " N”, “M”, se bilaga, tabell 4) och gasformiga skrivs i form av molekyler. Starka elektrolyter, nästan helt dissocierade, är i form av joner. "↓"-tecknet efter formeln för ett ämne indikerar att detta ämne avlägsnas från reaktionssfären i form av en fällning, och ""-tecknet anger att ämnet avlägsnas i form av en gas.
Proceduren för att sammanställa joniska ekvationer med hjälp av kända molekylekvationer Låt oss titta på exemplet på reaktionen mellan lösningar av Na 2 CO 3 och HCl.
1. Reaktionsekvationen är skriven i molekylär form:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2CO3
2. Ekvationen skrivs om i jonform, med väldissocierande ämnen skrivna i form av joner, och dåligt dissocierande ämnen (inklusive vatten), gaser eller svårlösliga ämnen - i form av molekyler. Koefficienten framför formeln för ett ämne i en molekylekvation gäller lika för var och en av de joner som utgör ämnet, och därför placeras den framför jonen i jonekvationen:
2 Na + + CO3 2- + 2H + + 2Cl -<=>2Na + + 2Cl - + CO2 + H2O
3. Från båda sidor av jämlikheten är joner som finns på vänster och höger sida exkluderade (reducerade):
2Na++ CO32- + 2H++ 2Cl -<=> 2Na+ + 2Cl -+ CO2 + H2O
4. Den joniska ekvationen skrivs i sin slutliga form (kort joniska ekvationen):
2H + + CO3 2-<=>CO2 + H2O
Om det under reaktionen bildas och/eller lätt dissocierade och/eller svårlösliga och/eller gasformiga ämnen och/eller vatten, och sådana föreningar saknas i utgångsämnena, kommer reaktionen att vara praktiskt taget irreversibel (→) , och för det är det möjligt att sammanställa en molekylär, fullständig och kortfattad jonisk ekvation. Om sådana ämnen finns både i reagensen och i produkterna kommer reaktionen att vara reversibel (<=>):
Molekylär ekvation CaC03 + 2HCl<=>CaCl2 + H2O + CO2
Komplett jonisk ekvation: CaCO3 + 2H + + 2Cl –<=>Ca 2+ + 2Cl – + H 2 O + CO 2
Instruktioner
Innan du börjar joniska ekvationer måste du förstå några regler. Ämnen som är olösliga i vatten, gasformiga och dåligt dissocierbara (till exempel vatten) sönderdelas inte till joner, vilket innebär att skriva dem i molekylform. Detta inkluderar även svaga elektrolyter som H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH. Lösligheten av föreningar kan bestämmas från löslighetstabellen, som är ett godkänt referensmaterial för alla typer av kontroll. Alla laddningar som är inneboende i katjoner och anjoner anges också där. För att helt slutföra uppgiften måste du skriva molekylära, fullständiga och joniska förkortade ekvationer.
Exempel nr 1. neutraliseringsreaktion mellan svavelsyra och kaliumhydroxid, betrakta det från ED-synpunkt (elektrolytisk dissociationsteori). Skriv först ner reaktionsekvationen i molekylform och .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O Analysera de resulterande ämnena med avseende på deras löslighet och dissociation. Alla föreningar är lösliga i vatten, vilket betyder att de är joner. Det enda undantaget är vatten, som inte sönderfaller till joner och därför förblir i molekylär form Skriv hela joniska ekvationen, hitta samma joner på vänster och höger sida och. För att ta bort identiska joner, stryk över dem.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H20Resultatet är en jonisk förkortningsekvation:2H+ +2OH- = 2H2OCoefficienter i form av tvåor kan också förkortas: H+ +OH- = H2O
Exempel nr 2. Skriv utbytesreaktionen mellan kopparklorid och natriumhydroxid, betrakta den utifrån TED:s synvinkel. Skriv reaktionsekvationen i molekylform och tilldela koefficienterna. Som ett resultat bildade den resulterande kopparhydroxiden en blå fällning. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl Analysera alla ämnen med avseende på deras löslighet i vatten - allt är lösligt utom kopparhydroxid, som inte kommer att dissociera till joner. Skriv ner den fullständiga joniska ekvationen, understryka och förkorta identiska joner: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- Den joniska förkortade ekvationen kvarstår: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2 ↓
Exempel nr 3. Skriv utbytesreaktionen mellan natriumkarbonat och saltsyra, betrakta den utifrån TED:s synvinkel. Skriv reaktionsekvationen i molekylform och tilldela koefficienterna. Som ett resultat av reaktionen bildas natriumklorid och CO2-gas (koldioxid eller kolmonoxid (IV)) frigörs. Det bildas på grund av nedbrytningen av svag kolsyra, som bryts ner till oxid och vatten. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2OAnalysera alla ämnen med avseende på deras löslighet i vatten och dissociation. Koldioxid lämnar systemet som en gasformig förening, vatten är ett dåligt dissocierande ämne. Alla andra ämnen sönderfaller till joner. Skriv ner hela joniska ekvationen, understryka och förkorta de identiska jonerna: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O Den joniska förkortade ekvationen kvarstår: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O
Kärnan i utbytesreaktioner som förekommer i lösningar återspeglas jonisk(jonisk-molekylära) reaktionsekvationer. Sådana reaktioner skrivs vanligtvis i form av tre ekvationer: a) molekyl-; b) full jonisk; V) förkortat jonisk. Till exempel, när natriumkarbonat reagerar med saltsyra, ser alla tre ekvationerna ut så här:
molekyl-
Na 2 CO 3 + 2 HCl 2 NaCl + H 2 O + CO 2 ,
komplettjonisk
2 Na + + +2 H + + 2 Cl – 2 Na + + 2 Cl – + H 2 O + CO 2 .
förkortat jonisk
2H++ 
H 2 O + CO 2 .
Den reducerade joniska ekvationen exkluderar de joner som förblev oförändrade före och efter reaktionen.
När man skriver joniska ekvationer är det vanligt att följa följande regler.
Skriv inte formlerna som joner på både vänster och höger sida av ekvationen:
a) svaga elektrolyter, dvs. ämnen som endast delvis bryts ner till joner i vattenlösningar. Svaga elektrolyter inkluderar: vatten, syror (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 (konc.)), baser, med undantag av hydroxider av alkali- och jordalkalimetaller (NH 4 OH, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, Fe(OH) 2, etc.);
b) olösliga och svagt lösliga ämnen i vatten, vilka fastställs enligt löslighetstabellen för syror, baser och salter;
c) gaser: CO2, SO2, NH3, etc.;
d) oxider: Al2O3, CuO, FeO, P2O5, etc;
e) vätehaltiga rester av svaga syror: 
,
,
, NS – , 
etc.;
e) rester av svaga baser som innehåller hydroxogrupper: CuOH +, MgOH +, AlOH 2+, 
.
Formlerna är skrivna i form av joner:
a) starka syror: HCl, HNO3, HBr, HI, HClO3, HClO4, HMnO4, H2SO4;
b) alkalier (hydroxider av alkali- och jordalkalimetaller): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2;
c) vattenlösliga salter: NaCl, K 2 SO 4, Cu(NO 3) 2, etc. Formlerna för lösliga komplexa salter presenteras också i form av joner:
K K + + – .
Experimentell del Experiment 1. Framställning och kemiska egenskaper hos oxider
A) Beredning av den basiska oxiden
Placera lite magnesiumspån i en brinnande metallsked och värm i lågan på en alkohollampa tills magnesiumet antänds.
Försiktigt! Magnesium brinner mycket starkt. Skriv reaktionsekvationen. Notera färgen på oxiden. Spara den resulterande oxiden för nästa experiment.
b) Interaktion av basisk oxid med vatten
Överför oxiden som erhållits i föregående experiment till ett provrör och tillsätt 1-2 ml vatten och 2-3 droppar fenolftalein. Hur ändrades färgen? Skriv reaktionsekvationen för växelverkan mellan magnesiumoxid och vatten.
V) Beredning av syraoxid
Lägg en bit krita eller marmor i ett provrör och tillsätt 1-2 ml saltsyralösning. Vad observeras? Skaffa koldioxid i en Kipp-apparat, i vilken en liknande reaktion av saltsyra med marmor sker. Skriv reaktionsekvationen i molekylära och jonmolekylära former. Gör en slutsats om kolsyrans stabilitet.
G) Interaktion av sur oxid med vatten och baser
Passera en ström av koldioxid från Kipp-apparaten i ett provrör med vatten. Tillsätt 2-3 droppar metylröd indikatorlösning till innehållet i provröret. Notera färgförändringen och förklara orsaken. Skriv ekvationen för reaktionen mellan koldioxid och vatten.
Led en ström av koldioxid i ett provrör som innehåller nyberedd kalkvatten (en mättad lösning av kalciumhydroxid). Vad är anledningen till att lösningen är grumlig? Vilket salt bildas? Fortsätt att passera överskott av koldioxid genom lösningen tills fällningen har lösts upp helt. Vilket salt bildas? Skriv en ekvation för reaktionerna i molekylära och jonmolekylära former av bildningen av medelsaltet CaCO 3 och interaktionen av medelsaltet med ett överskott av kolsyra. Spara den resulterande lösningen för experiment 4, c).
d) Amfotära oxiders egenskaper
Placera en mikrospatel av zinkoxid i två provrör. Tillsätt 10-15 droppar i det första provröret2 M lösning av saltsyra, i den andra - samma mängd koncentrerad alkalilösning. Skaka försiktigt innehållet i provrören tills sedimenten i båda provrören löser sig. Skriv reaktionsekvationer i molekylära och jonmolekylära former. Dra en slutsats om vilken typ av oxid som tas.
Jonbytesreaktioner är reaktioner i vattenlösningar mellan elektrolyter som sker utan förändringar i oxidationstillstånden för de grundämnen som bildar dem.
En nödvändig förutsättning för reaktionen mellan elektrolyter (salter, syror och baser) är bildningen av ett något dissocierande ämne (vatten, svag syra, ammoniumhydroxid), fällning eller gas.
Låt oss överväga reaktionen som resulterar i bildandet av vatten. Sådana reaktioner inkluderar alla reaktioner mellan vilken syra som helst och vilken bas som helst. Till exempel, reaktionen av salpetersyra med kaliumhydroxid:
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O (1)
Utgångsmaterial, d.v.s. salpetersyra och kaliumhydroxid, liksom en av produkterna, nämligen kaliumnitrat, är starka elektrolyter, d.v.s. i vattenlösning existerar de nästan uteslutande i form av joner. Det resulterande vattnet tillhör svaga elektrolyter, dvs. sönderfaller praktiskt taget inte till joner. Således kan ekvationen ovan skrivas om mer exakt genom att ange ämnens verkliga tillstånd i en vattenlösning, d.v.s. i form av joner:
H + + NO 3 − + K + + OH ‑ = K + + NO 3 − + H 2 O (2)
Som framgår av ekvation (2) finns både före och efter reaktionen NO 3 - och K + joner i lösningen. Med andra ord deltog i huvudsak nitratjoner och kaliumjoner inte alls i reaktionen. Reaktionen inträffade endast på grund av kombinationen av H + och OH − partiklar till vattenmolekyler. Således, genom att utföra en algebraisk reduktion av identiska joner i ekvation (2):
H + + NO 3 − + K + + OH ‑ = K + + NO 3 − + H 2 O
vi får:
H + + OH - = H 2 O (3)
Ekvationer av formen (3) kallas förkortade joniska ekvationer, typ (2) - kompletta joniska ekvationer, och skriv (1) - molekylära reaktionsekvationer.
Faktum är att den joniska ekvationen för en reaktion maximalt reflekterar dess väsen, precis vad som gör dess förekomst möjlig. Det bör noteras att många olika reaktioner kan motsvara en förkortad jonisk ekvation. Faktum är att om vi till exempel inte tar salpetersyra, utan saltsyra, och istället för kaliumhydroxid använder vi, säg, bariumhydroxid, har vi följande molekylära reaktionsekvation:
2HCl+ Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O
Saltsyra, bariumhydroxid och bariumklorid är starka elektrolyter, det vill säga de finns i lösning främst i form av joner. Vatten, som diskuterats ovan, är en svag elektrolyt, det vill säga den existerar i lösning nästan bara i form av molekyler. Således, fullständig jonisk ekvation Denna reaktion kommer att se ut så här:
2H + + 2Cl − + Ba 2+ + 2OH − = Ba 2+ + 2Cl − + 2H 2 O
Låt oss avbryta samma joner till vänster och höger och få:
2H+ + 2OH - = 2H2O
Om vi dividerar både vänster och höger sida med 2 får vi:
H + + OH − = H 2 O,
Mottagen förkortad jonisk ekvation helt sammanfaller med den förkortade joniska ekvationen för växelverkan mellan salpetersyra och kaliumhydroxid.
När du komponerar joniska ekvationer i form av joner, skriv bara formlerna:
1) starka syror (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (listan över starka syror måste läras!)
2) starka baser (alkalihydroxider (ALM) och alkaliska jordartsmetaller (ALM))
3) lösliga salter
Formlerna är skrivna i molekylär form:
1) Vatten H 2 O
2) Svaga syror (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (och andra, nästan alla organiska)).
3) Svaga baser (NH 4 OH och nästan alla metallhydroxider utom alkalimetall och alkalimetall.
4) Lite lösliga salter (↓) ("M" eller "H" i löslighetstabellen).
5) Oxider (och andra ämnen som inte är elektrolyter).
Låt oss försöka skriva ner ekvationen mellan järn(III)hydroxid och svavelsyra. I molekylär form skrivs ekvationen för deras interaktion enligt följande:
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Järn(III)hydroxid motsvarar beteckningen "H" i löslighetstabellen, som berättar om dess olöslighet, d.v.s. i joniska ekvationen måste det skrivas i sin helhet, d.v.s. som Fe(OH)3. Svavelsyra är löslig och tillhör starka elektrolyter, det vill säga den finns i lösning huvudsakligen i dissocierat tillstånd. Järn(III)sulfat är, liksom nästan alla andra salter, en stark elektrolyt, och eftersom den är löslig i vatten måste den skrivas som en jon i joniska ekvationen. Med hänsyn till allt ovanstående får vi en komplett jonisk ekvation av följande form:
2Fe(OH)3 + 6H + + 3SO42- = 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O
Genom att minska sulfatjonerna till vänster och höger får vi:
2Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe3+ + 6H2O
Om vi dividerar båda sidor av ekvationen med 2 får vi den förkortade joniska ekvationen:
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
Låt oss nu titta på jonbytesreaktionen som ger en fällning. Till exempel interaktionen mellan två lösliga salter:
Alla tre salterna - natriumkarbonat, kalciumklorid, natriumklorid och kalciumkarbonat (ja, det också) - är starka elektrolyter och alla utom kalciumkarbonat är lösliga i vatten, d.v.s. är involverade i denna reaktion i form av joner:
2Na + + CO 3 2- + Ca 2+ + 2Cl − = CaCO 3 ↓+ 2Na + + 2Cl −
Genom att ta bort samma joner till vänster och höger i denna ekvation får vi den förkortade joniska ekvationen:
CO 3 2- + Ca 2+ = CaCO 3 ↓
Den sista ekvationen återspeglar orsaken till växelverkan mellan lösningar av natriumkarbonat och kalciumklorid. Kalciumjoner och karbonatjoner kombineras för att bilda neutrala kalciumkarbonatmolekyler, som, när de kombineras med varandra, ger upphov till små kristaller av CaCO 3 -fällning med jonstruktur.
Viktig information för att klara Unified State Examen i kemi
För att reaktionen mellan salt1 och salt2 ska kunna fortskrida, ställs förutom de grundläggande kraven för uppkomsten av joniska reaktioner (gas, sediment eller vatten i reaktionsprodukterna), ytterligare ett krav på sådana reaktioner - de initiala salterna måste vara löslig. Det vill säga t.ex.
CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2
reaktionen fortsätter inte, även om FeS potentiellt skulle kunna ge en fällning, eftersom olöslig. Anledningen till att reaktionen inte fortsätter är olösligheten hos ett av utgångssalterna (CuS).
Men t.ex.
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 ↓+ 2NaCl
uppstår eftersom kalciumkarbonat är olösligt och utgångssalterna är lösliga.
Detsamma gäller för växelverkan mellan salter och baser. Förutom de grundläggande kraven för uppkomsten av jonbytesreaktioner, för att ett salt ska reagera med en bas, är lösligheten av dem båda nödvändig. Således:
Cu(OH)2 + Na2S – läcker inte,
därför att Cu(OH)2 är olösligt, även om den potentiella produkten CuS skulle vara en fällning.
Men reaktionen mellan NaOH och Cu(NO 3) 2 fortskrider, så båda utgångsämnena är lösliga och ger en fällning av Cu(OH) 2:
2NaOH + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3
Uppmärksamhet! I inget fall bör du utvidga kravet på löslighet av utgångsämnen utöver reaktionerna salt1 + salt2 och salt + bas.
Till exempel, med syror är detta krav inte nödvändigt. I synnerhet reagerar alla lösliga syror bra med alla karbonater, inklusive olösliga.
Med andra ord:
1) Salt1 + salt2 - reaktionen sker om de ursprungliga salterna är lösliga och det finns en fällning i produkterna
2) Salt + metallhydroxid - reaktionen sker om utgångsämnena är lösliga och det finns en fällning eller ammoniumhydroxid i produkterna.
Låt oss överväga det tredje villkoret för uppkomsten av jonbytesreaktioner - bildandet av gas. Strängt taget, endast som ett resultat av jonbyte, är gasbildning endast möjlig i sällsynta fall, till exempel under bildandet av vätesulfidgas:
K2S + 2HBr = 2KBr + H2S
I de flesta andra fall bildas gas som ett resultat av nedbrytningen av en av produkterna från jonbytesreaktionen. Till exempel måste du veta säkert som en del av Unified State Examinationen att produkter som H 2 CO 3, NH 4 OH och H 2 SO 3 sönderfaller när gas bildas, på grund av instabilitet:
H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2
NH4OH = H2O + NH3
H2SO3 = H2O + SO2
Med andra ord, om ett jonbyte producerar kolsyra, ammoniumhydroxid eller svavelsyra, fortsätter jonbytarreaktionen på grund av bildandet av en gasformig produkt:
Låt oss skriva ner joniska ekvationerna för alla ovanstående reaktioner som leder till bildandet av gaser. 1) För reaktion:
K2S + 2HBr = 2KBr + H2S
Kaliumsulfid och kaliumbromid kommer att skrivas i jonform, eftersom är lösliga salter, såväl som bromvätesyra, eftersom avser starka syror. Svavelväte, som är en svårlöslig gas som dissocierar dåligt till joner, kommer att skrivas i molekylär form:
2K + + S 2- + 2H + + 2Br — = 2K + + 2Br — + H2S
Att reducera identiska joner får vi:
S2- + 2H+ = H2S
2) För ekvationen:
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2
I jonform kommer Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 att skrivas som mycket lösliga salter och H 2 SO 4 som en stark syra. Vatten är ett dåligt dissocierande ämne, och CO 2 är inte alls en elektrolyt, så deras formler kommer att skrivas i molekylform:
2Na + + CO3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2
CO32- + 2H+ = H2O + CO2
3) för ekvationen:
NH4NO3 + KOH = KNO3 + H2O + NH3
Molekyler av vatten och ammoniak kommer att skrivas i sin helhet, och NH 4 NO 3, KNO 3 och KOH kommer att skrivas i jonform, eftersom alla nitrater är mycket lösliga salter, och KOH är en alkalimetallhydroxid, dvs. stark bas:
NH 4 + + NO 3 − + K + + OH − = K + + NO 3 − + H 2 O + NH 3
NH4 + + OH − = H2O + NH3
För ekvationen:
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2
Den fullständiga och förkortade ekvationen kommer att se ut så här:
2Na + + SO3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H2O + SO2
