oksidi uklj. H 2 O, precipitacija (tabela rastvorljivosti), slabo disocijaciona jedinjenja: H 2 S; HNO 2, H 2 SO 3 → SO 2 + H 2 O, H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O, NH 4 OH → NH 3 + H 2 O; CH3COOH; HMnO 4 H 2 SiO 3 , H 3 PO 4

Sljedeće imaju konstantno oksidacijsko stanje:

Grupa I glavna podgrupa +1, Grupa II glavna podgrupa +2, H +, O –2, OH –, Al 3+, Zn 2+.

Redox reakcije(ORR) su reakcije u kojima elementi mijenjaju svoje oksidacijsko stanje (CO) zbog prijenosa elektrona.

Algoritam za rješavanje redoks reakcija

Označavamo oksidacijski broj (CO) svakog elementa u reakciji.

Pronalazimo elemente koji mijenjaju svoje oksidacijsko stanje.

Odabiremo ione ili molekule koji sadrže elemente s promijenjenim oksidacijskim stanjem.

Potpisujemo oksidacijsko sredstvo, redukcijsko sredstvo.

Kiselo okruženje: dodati nH 2 O, pri čemu nedostatak O → 2nH +

Alkalna sredina: dodati nH 2 O, gdje višak O → 2nOH –

Izjednačavamo svaku polu-reakciju (lijeva strana polu-reakcije = desna strana) i zapisujemo broj datih i primljenih elektrona.

Izjednačavamo broj prihvaćenih i datih elektrona, postavljamo koeficijente prije polureakcije.

Potpisujemo proces oksidacije i proces redukcije.

Ukupnu ionsku jednačinu pišemo uzimajući u obzir koeficijente.

Prenosimo koeficijente iz ionske u molekularnu jednadžbinu, i predstavljamo slične (lijeva strana reakcije = desna strana)

korozija: oksidacija (destrukcija) metala pod uticajem okoline Anoda je lijevo u nizu metalnih napona. Katoda je desno. Anodni premaz (lijevo u naponskoj seriji; bolje, jer je gornji sloj uništen). Katodni premaz (desno u naponskoj seriji).
vlažna sredina, alkalna sredina	/A/: Me 0 – nē→Me n + proces oksidacije /K/: 1/2O 2 +H 2 O+2ē→2OH - proces oksidacije
kisela sredina	/K/: 2H + +2ē→H 2 – proces oksidacije
Na primjeru Fe–Cu korozije A(Fe): Fe 0 -2e→Fe 2+ K(Cu): 1/2O 2 +H 2 O+2e→2OH - – vlažna sredina, alkalna sredina K(Cu): 2H + +2e→H 2 – kisela sredina Proizvodi: u alkalnoj sredini 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe(OH) 3, Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O. (rđa) Proizvodi u kisela sredina: FeSO4

http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%EB%E8%E7

Prema Faradayevom zakonu: m = EIt/96,500, Q = It, Cl (potrošena električna energija)

gdje je m masa tvari oksidirane ili reducirane na elektrodi; E je ekvivalentna masa supstance; I – jačina struje, A; t – trajanje elektrolize, s. Ve N 2 = 11,2 l, Ve O 2 = 5,6 l

Da biste zapamtili katodne i anodne procese u elektrohemiji, postoji sljedeće mnemoničko pravilo:

Na anodi se anjoni oksidiraju.

Na katodi se smanjuju kationi.

U prvom redu sve riječi počinju samoglasnikom, u drugom - suglasnikom.

Ili jednostavnije:

KATODA - KATODI (joni na katodi)

ANoda - ANjoni (joni na anodi)

Nerijetko, školarci i studenti moraju sastavljati tzv. jednačine jonske reakcije. Ovoj temi je posebno posvećen zadatak 31, predložen na Jedinstvenom državnom ispitu iz hemije. U ovom članku ćemo detaljno raspravljati o algoritmu za pisanje kratkih i potpunih ionskih jednadžbi, analizirat ćemo mnoge primjere različitim nivoima složenost.

Zašto su potrebne jonske jednačine?

Da vas podsjetim da kada se mnoge tvari otapaju u vodi (i ne samo u vodi!), dolazi do procesa disocijacije - tvari se raspadaju na ione. Na primjer, molekule HCl u vodena sredina disociraju na vodikove katjone (H +, tačnije H 3 O +) i anjone hlora (Cl -). Natrijum bromid (NaBr) se nalazi u vodenoj otopini ne u obliku molekula, već u obliku hidratiziranih Na + i Br - jona (usput, čvrsti natrijum bromid također sadrži ione).

Prilikom pisanja „običnih“ (molekularnih) jednačina ne uzimamo u obzir da ne reaguju molekuli, već joni. Evo, na primjer, kako izgleda jednadžba za reakciju između hlorovodonične kiseline i natrijevog hidroksida:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Naravno, ovaj dijagram ne opisuje proces potpuno ispravno. Kao što smo već rekli, u vodenom rastvoru praktički nema molekula HCl, ali ima H + i Cl - jona. Isto je i sa NaOH. Ispravnije bi bilo napisati sljedeće:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

To je to kompletna jonska jednacina. Umjesto “virtuelnih” molekula, vidimo čestice koje su stvarno prisutne u otopini (kationi i anjoni). Nećemo se zadržavati na pitanju zašto smo H 2 O napisali u molekularnom obliku. Ovo će biti objašnjeno malo kasnije. Kao što vidite, nema ništa komplikovano: molekule smo zamenili jonima koji nastaju tokom njihove disocijacije.

Međutim, čak ni kompletna ionska jednadžba nije savršena. Zaista, pogledajte bliže: i lijeva i desna strana jednačine (2) sadrže iste čestice - Na + katione i Cl - anione. Ovi joni se ne mijenjaju tokom reakcije. Zašto su onda uopšte potrebni? Uklonimo ih i nabavimo Kratka jonska jednadžba:

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

Kao što vidite, sve se svodi na interakciju H + i OH - jona sa stvaranjem vode (reakcija neutralizacije).

Sve potpune i kratke jonske jednačine su zapisane. Da smo na Jedinstvenom državnom ispitu iz hemije riješili zadatak 31, za njega bismo dobili maksimalnu ocjenu - 2 boda.

Dakle, još jednom o terminologiji:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - molekularna jednačina ("obična" jednačina, koja shematski odražava suštinu reakcije);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - kompletna jonska jednačina (vidljive su prave čestice u rastvoru);
• H + + OH - = H 2 O - kratka jonska jednačina (uklonili smo svo "đubre" - čestice koje ne učestvuju u procesu).

Algoritam za pisanje ionskih jednačina

1. Napravimo molekularnu jednačinu za reakciju.
2. Sve čestice koje se u rastvoru disociraju u značajnoj meri zapisane su u obliku jona; tvari koje nisu sklone disocijaciji ostaju “u obliku molekula”.
3. Iz dva dijela jednačine uklanjamo tzv. joni posmatrači, odnosno čestice koje ne učestvuju u procesu.
4. Provjeravamo koeficijente i dobijamo konačan odgovor - kratku ionsku jednačinu.

Primjer 1. Napišite potpune i kratke ionske jednačine koje opisuju interakciju vodenih otopina barij hlorida i natrijevog sulfata.

Rješenje. Postupit ćemo u skladu sa predloženim algoritmom. Prvo napravimo molekularnu jednačinu. Barijum hlorid i natrijum sulfat su dve soli. Pogledajmo odjeljak referentne knjige "Svojstva neorganskih jedinjenja". Vidimo da soli mogu međusobno komunicirati ako se tokom reakcije formira talog. hajde da proverimo:

Vježba 2. Dopuni jednadžbe za sljedeće reakcije:

1. KOH + H2SO4 =
2. H 3 PO 4 + Na 2 O=
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg(NO 3) 2 =
6. Zn + FeCl 2 =

Vježba 3. Napišite molekularne jednačine za reakcije (u vodenom rastvoru) između: a) natrijum karbonata i azotne kiseline, b) nikal (II) hlorida i natrijum hidroksida, c) fosforne kiseline i kalcijum hidroksida, d) srebrovog nitrata i kalijum hlorida, e ) fosfor oksid (V) i kalijum hidroksid.

Iskreno se nadam da nemate problema sa izvršavanjem ova tri zadatka. Ako to nije slučaj, morate se vratiti na temu" Hemijska svojstva glavne klase neorganska jedinjenja".

Kako pretvoriti molekularnu jednačinu u potpunu ionsku jednačinu

Zabava počinje. Moramo razumjeti koje tvari treba napisati kao jone, a koje ostaviti u “molekularnom obliku”. Morat ćete zapamtiti sljedeće.

U obliku jona napišite:

• rastvorljive soli (naglašavam, samo soli koje su jako rastvorljive u vodi);
• alkalije (da vas podsetim da su alkalije baze koje su rastvorljive u vodi, ali ne i NH 4 OH);
• jake kiseline (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Kao što vidite, zapamtiti ovu listu nije nimalo teško: uključuje jake kiseline i baze i sve topljive soli. Inače, za posebno budne mlade hemičare koji mogu biti ogorčeni činjenicom da jaki elektroliti (nerastvorljive soli) nisu uključeni u ovu listu, mogu vam reći sljedeće: NEUključivanje nerastvorljivih soli na ovu listu uopće ne poriče činjenica da su jaki elektroliti.

Sve ostale supstance moraju biti prisutne u ionskim jednadžbama u obliku molekula. Oni zahtjevni čitaoci koji se ne zadovoljavaju nejasnim pojmom "sve druge supstance" i koji po uzoru na junaka poznatog filma zahtijevaju "da se javno objavi puna lista„Dajem sledeće informacije.

U obliku molekula napišite:

• sve nerastvorljive soli;
• sve slabe baze (uključujući nerastvorljive hidrokside, NH 4 OH i slične supstance);
• sve slabe kiseline (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, skoro sve organske kiseline...);
• općenito, svi slabi elektroliti (uključujući vodu!!!);
• oksidi (sve vrste);
• sva gasovita jedinjenja (posebno H 2, CO 2, SO 2, H 2 S, CO);
• jednostavne tvari (metali i nemetali);
• skoro sve organska jedinjenja(izuzetak su soli organskih kiselina rastvorljive u vodi).

Uf, izgleda da nisam ništa zaboravio! Iako je, po mom mišljenju, lakše zapamtiti listu br. 1. Od suštinski važnih stvari na listi br. 2, još jednom ću spomenuti vodu.

Hajde da treniramo!

Primjer 2. Napišite potpunu ionsku jednačinu koja opisuje interakciju bakar (II) hidroksida i klorovodične kiseline.

Rješenje. Počnimo, naravno, s molekularnom jednadžbom. Bakar(II) hidroksid je nerastvorljiva baza. Sve nerastvorljive baze reaguju sa jakim kiselinama i formiraju so i vodu:

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

Sada hajde da saznamo koje supstance treba napisati kao jone, a koje kao molekule. Gore navedene liste će nam pomoći. Bakar(II) hidroksid je nerastvorljiva baza (vidi tabelu rastvorljivosti), slab elektrolit. Nerastvorljive baze su zapisane u molekularnom obliku. HCl je jaka kiselina u otopini se gotovo potpuno raspada na ione. CuCl 2 je rastvorljiva so. Zapisujemo ga u jonskom obliku. Voda - samo u obliku molekula! Dobijamo kompletnu ionsku jednačinu:

Su(OH) 2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Primjer 3. Napišite potpunu ionsku jednadžbu za reakciju ugljičnog dioksida s vodenim rastvorom NaOH.

Rješenje. Ugljični dioksid je tipičan kiseli oksid, NaOH je alkalija. Kada kiseli oksidi interaguju s vodenim otopinama lužina, nastaju sol i voda. Napravimo molekularnu jednadžbu za reakciju (usput, ne zaboravite na koeficijente):

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - oksid, gasovito jedinjenje; održavanje molekularnog oblika. NaOH - jaka baza (alkalna); Zapisujemo ga u obliku jona. Na 2 CO 3 - rastvorljiva so; pišemo u obliku jona. Voda je slab elektrolit i praktično se ne disocira; ostaviti u molekularnom obliku. Dobijamo sljedeće:

CO 2 + 2Na + + 2OH - = Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Primjer 4. Natrijum sulfid u vodenom rastvoru reaguje sa cink hloridom i formira talog. Napišite potpunu ionsku jednačinu za ovu reakciju.

Rješenje. Natrijum sulfid i cink hlorid su soli. Kada ove soli interaguju, taloži se talog cink sulfida:

Na 2 S + ZnCl 2 = ZnS↓ + 2NaCl.

Odmah ću zapisati kompletnu ionsku jednačinu, a vi ćete je sami analizirati:

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Nudim vam nekoliko zadataka za samostalan rad i mali test.

Vježba 4. Napišite molekularne i potpune ionske jednadžbe za sljedeće reakcije:

1. NaOH + HNO3 =
2. H2SO4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Vježba 5. Napišite potpune ionske jednadžbe koje opisuju interakciju: a) dušikovog oksida (V) sa vodenim rastvorom barijum hidroksida, b) rastvora cezijum hidroksida sa jodovodoničnom kiselinom, c) vodenih rastvora bakar sulfata i kalijum sulfida, d) kalcijum hidroksida i vodeni rastvor gvožđe(III) nitrat.

Uputstva

Prije nego što počnete s ionskim jednadžbama, morate razumjeti neka pravila. Nerastvorljive u vodi, plinovite i slabo disocirajuće tvari (na primjer, voda) se ne raspadaju na ione, što znači da ih zapisuju u molekularnom obliku. Ovo takođe uključuje slabe elektrolite kao što su H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH. Rastvorljivost jedinjenja se može odrediti iz tabele rastvorljivosti, što je dozvoljeno referentni materijal na sve vrste kontrole. Tu su takođe naznačeni svi naboji koji su svojstveni kationima i anjonima. Da biste u potpunosti izvršili zadatak, trebate napisati molekularne, potpune i ionske skraćene jednadžbe.

Primjer br. 1. reakcija neutralizacije između sumporne kiseline i kalijum hidroksida, razmotrite je sa stanovišta TED (teorija elektrolitička disocijacija). Najprije zapišite jednačinu reakcije u molekularnom obliku i .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O Analizirajte rezultirajuće supstance na njihovu rastvorljivost i disocijaciju. Sva jedinjenja su rastvorljiva u vodi, što znači da su joni. Jedini izuzetak je voda, koja se ne raspada na ione i stoga ostaje u molekularnom obliku potpuna jednačina, pronaći iste ione na lijevoj i desnoj strani i . Da biste poništili identične jone, precrtajte ih.2H+ +SO4 2- +2K+ +2OH- = 2K+ +SO4 2- + 2H2ORezultat je jednadžba ionskih skraćenica: 2H+ +2OH- = 2H2OCKoeficijenti u obliku dvojke također se mogu skratiti: H+ +OH- = H2O

Primjer br. 2. Napišite reakciju izmjene između bakar hlorida i natrijum hidroksida, razmotrite je sa stanovišta TED-a. Napišite jednadžbu reakcije u molekularnom obliku i dodijelite koeficijente. Kao rezultat, nastali bakar hidroksid se taloži plava boja. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + 2NaCl Analizirajte sve supstance na njihovu rastvorljivost u vodi – sve je rastvorljivo osim bakarnog hidroksida, koji se neće disocirati na jone. Zapišite kompletnu ionsku jednačinu, podvucite i skratite identične ione: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- Jonska skraćena jednačina ostaje: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2 ↓

Primjer br. 3. Napišite reakciju izmjene između natrijum karbonata i hlorovodonične kiseline, razmotrite je sa stanovišta TED-a. Napišite jednadžbu reakcije u molekularnom obliku i dodijelite koeficijente. Kao rezultat reakcije nastaje natrijum hlorid i oslobađa se plin CO2 (ugljični dioksid ili ugljični monoksid (IV)). Nastaje zbog razgradnje slabih ugljične kiseline, razlažući se u oksid i vodu. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O Analizirajte sve supstance na njihovu rastvorljivost u vodi i disocijaciju. Ugljični dioksid napušta sistem kao gasovito jedinjenje; voda je slabo disocijativna supstanca. Sve ostale supstance se raspadaju u jone. Zapišite kompletnu ionsku jednačinu, podvucite i skratite identične jone: 2Na+ +CO3 2- +2H+ +2Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2+H2O Jonska skraćena jednačina ostaje: CO3 2- +2H+ =CO2+H2O

Osnove opšte obrazovanje

Linija UMK V.V. hemija (8-9)

Jonske jednadžbe

Jonske jednačine su sastavni dio složene i zanimljive nauke o hemiji. Takve jednadžbe vam omogućavaju da jasno vidite koji ioni prolaze kroz hemijske transformacije. Supstance koje prolaze kroz elektrolitičku disocijaciju bilježe se kao joni. Pogledajmo istoriju problema, algoritam za sastavljanje jonskih jednačina i primere problema.

ISTORIJA BROJA

Čak su i drevni alhemičari, izvodeći jednostavne hemijske reakcije u potrazi za kamenom filozofa i bilježeći rezultate svojih istraživanja u debele sveske, koristili određene znakove da hemikalije. Svaki naučnik je imao svoj sistem, što nije iznenađujuće: svi su željeli zaštititi svoje tajno znanje od mahinacija zavidnih ljudi i konkurenata. I tek u 8. stoljeću pojavljuju se uobičajene oznake za neke elemente.

Godine 1615. Jean Begun je u svojoj knjizi "Elementi hemije", koja se s pravom smatra jednim od prvih udžbenika u ovom dijelu prirodnih nauka, predložio upotrebu simbola za pisanje hemijskih jednačina. I tek 1814. švedski hemičar Jons Jacob Berzelius stvorio je sistem hemijski simboli na osnovu jednog ili dva prva slova Latinski naziv element sličan onome sa kojim se učenici upoznaju na času.

U osmom razredu (paragraf 12, udžbenik „Hemija. 8. razred“ urednika V.V. Eremina) deca su naučila da sastavljaju molekularne jednačine reakcija, gde su i reagensi i produkti reakcije predstavljeni u obliku molekula.

Međutim, ovo je pojednostavljen pogled na hemijske transformacije. A naučnici su o tome razmišljali već u 18. veku.

Kao rezultat svojih eksperimenata, Arrhenius je otkrio da otopine nekih tvari provode električna struja. I dokazao je da se tvari s električnom provodljivošću nalaze u otopinama u obliku jona: pozitivno nabijenih kationa i negativno nabijenih anjona. I upravo te nabijene čestice ulaze u reakcije.

ŠTA SU JONSKE JEDNAČINE

Jednačine jonske reakcije- ovo su hemijske jednadžbe u kojima su reaktanti i produkti reakcije označeni kao disocirani ioni. Jednačine ovog tipa su pogodne za pisanje hemijske reakcije zamena i razmena u rastvorima.

Jonske jednadžbe- sastavni deo kompleksne i zanimljive hemijske nauke. Takve jednadžbe vam omogućavaju da jasno vidite koji ioni prolaze kroz hemijske transformacije. Supstance koje prolaze kroz elektrolitičku disocijaciju napisane su u obliku jona (tema je detaljno obrađena u paragrafu 10, udžbenik „Hemija. 9. razred“ urednika V.V. Eremina). Plinovi, tvari koje se talože i slabi elektroliti koji se praktički ne disociraju evidentiraju se u obliku molekula. Gasovi su označeni strelicom nagore (), supstance koje se talože su označene strelicom nadole (↓).

Udžbenik su napisali nastavnici Hemijskog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta. M.V. Lomonosov. Distinctive Features Knjigu karakteriše jednostavnost i jasnoća izlaganja gradiva, visok naučni nivo, veliki broj ilustracija, eksperimenata i zabavnih iskustava, što joj omogućava da se koristi u nastavi i školama sa detaljnim proučavanjem prirodno-naučnih predmeta.

KARAKTERISTIKE IONSKIH JEDNAČINA

1. Reakcije jonske izmjene, za razliku od redoks reakcija, odvijaju se bez narušavanja valencije tvari koje prolaze kroz kemijske transformacije.

- redoks reakcija

Reakcija jonske izmjene

2. Reakcije između jona nastaju pod uslovom da se tokom reakcije formira slabo rastvorljiv talog, oslobodi isparljivi gas ili se formiraju slabi elektroliti.

U epruvetu sipajte 1 ml rastvora natrijevog karbonata i pažljivo dodajte par kapi hlorovodonične kiseline.

sta se desava?

Napravite jednačinu za reakciju, napišite pune i skraćene ionske jednačine.

#ADVERTISING_INSERT#