oxizi incl. H2O, precipitare (tabelul de solubilitate), compuşi slab disociaţi: H2S; HNO2, H2SO3 → SO2 + H2O, H2CO3 → CO2 + H2O, NH4OH → NH3 + H2O; CH3COOH; HMn04H2Si03, H3P04

Următoarele au o stare de oxidare constantă:

Grupa I subgrupa principală +1, Grupa II subgrupa principală +2, H +, O –2, OH –, Al 3+, Zn 2+.

Reacții redox(ORR) sunt reacții în care elementele își schimbă starea de oxidare (CO) datorită transferului de electroni.

Algoritm pentru rezolvarea reacțiilor redox

Indicăm numărul de oxidare (CO) al fiecărui element din reacție.

Găsim elemente care își schimbă starea de oxidare.

Selectăm ioni sau molecule care conțin elemente cu o stare de oxidare modificată.

Semnăm agentul oxidant, agentul reducător.

Mediu acid: se adaugă nH 2 O, unde lipsa de O → 2nH +

Mediu alcalin: se adaugă nH 2 O, unde excesul de O → 2nOH –

Egalăm fiecare semireacție (partea stângă a semireacției = partea dreaptă) și notăm numărul de electroni dați și primiți.

Egalăm numărul de electroni acceptați și dați, stabilim coeficienții înainte de semireacții.

Semnăm procesul de oxidare și procesul de reducere.

Scriem ecuația ionică totală ținând cont de coeficienți.

Transferăm coeficienții din ecuația ionică în ecuația moleculară și prezentăm alții similari (partea stângă a reacției = partea dreaptă)

Coroziune: oxidarea (distrugerea) metalului sub influența mediului Anodul este la stânga în seria tensiunilor metalice. Catodul este la dreapta. Acoperire anodică (la stânga în seria de tensiune; mai bine, deoarece stratul superior este distrus). Acoperire catodică (la dreapta în seria de tensiune).
mediu umed, mediu alcalin	/A/: Me 0 – nē→Me n + procesul de oxidare /K/: 1/2O 2 +H 2 O+2ē→2OH - proces de oxidare
mediu acid	/К/: 2H + +2ē→H 2 – proces de oxidare
Folosind exemplul coroziunii Fe-Cu A(Fe): Fe0-2e→Fe2+ K(Cu): 1/2O 2 +H 2 O+2e→2OH - – mediu umed, mediu alcalin K(Cu): 2H + +2e→H 2 – mediu acid Produse: în mediu alcalin 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe(OH) 3, Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O. (rugina) Produse în mediu acid: FeSO4

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

Conform legii lui Faraday: m = EIt/96.500, Q = It, Cl (energie electrică consumată)

unde m este masa substanței oxidate sau reduse la electrod; E este masa echivalentă a substanței; I – puterea curentului, A; t – durata electrolizei, s. Ve N2 = 11,2 l, Ve O2 = 5,6 l

Pentru a reține procesele catodice și anodice din electrochimie, există următoarea regulă mnemonică:

La anod, anionii sunt oxidați.

La catod, cationii sunt redusi.

În prima linie, toate cuvintele încep cu o vocală, în a doua - cu o consoană.

Sau mai simplu:

CATod - CATII (ioni la catod)

ANod - ANioni (ioni la anod)

Destul de des, școlari și elevi trebuie să compună așa-numitul. ecuații ale reacțiilor ionice. În special, sarcina 31, propusă la Examenul Unificat de Stat în Chimie, este dedicată acestui subiect. În acest articol vom discuta în detaliu algoritmul de scriere a ecuațiilor ionice scurte și complete, vom analiza multe exemple diferite niveluri complexitate.

De ce sunt necesare ecuații ionice?

Permiteți-mi să vă reamintesc că atunci când multe substanțe sunt dizolvate în apă (și nu numai în apă!), are loc un proces de disociere - substanțele se descompun în ioni. De exemplu, moleculele de HCI în mediu acvatic se disociază în cationi de hidrogen (H +, mai precis, H 3 O +) și anioni de clor (Cl -). Bromura de sodiu (NaBr) se găsește într-o soluție apoasă nu sub formă de molecule, ci sub formă de ioni de Na + și Br - hidratați (apropo, bromura de sodiu solidă conține și ioni).

Când scriem ecuații „obișnuite” (moleculare), nu ținem cont de faptul că nu moleculele reacţionează, ci ionii. Iată, de exemplu, cum arată ecuația de reacție dintre acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu:

HCl + NaOH = NaCI + H2O. (1)

Desigur, această diagramă nu descrie procesul în întregime corect. După cum am spus deja, într-o soluție apoasă practic nu există molecule de HCI, dar există ioni H + și Cl -. Același lucru este valabil și cu NaOH. Ar fi mai corect să scriem următoarele:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H2O. (2)

Asta este ecuație ionică completă. În loc de molecule „virtuale”, vedem particule care sunt de fapt prezente în soluție (cationi și anioni). Nu ne vom opri asupra întrebării de ce am scris H 2 O sub formă moleculară. Acest lucru va fi explicat puțin mai târziu. După cum puteți vedea, nu este nimic complicat: am înlocuit moleculele cu ioni care se formează în timpul disocierii lor.

Cu toate acestea, nici măcar ecuația ionică completă nu este perfectă. Într-adevăr, aruncați o privire mai atentă: ambele părți din stânga și din dreapta ecuației (2) conțin aceleași particule - cationi Na + și anioni Cl -. Acești ioni nu se modifică în timpul reacției. Atunci de ce sunt necesare deloc? Să le eliminăm și să obținem Scurtă ecuație ionică:

H + + OH - = H2O. (3)

După cum puteți vedea, totul se reduce la interacțiunea ionilor H + și OH - cu formarea apei (reacție de neutralizare).

Toate ecuațiile ionice complete și scurte sunt scrise. Dacă am fi rezolvat problema 31 la Examenul Unificat de Stat la chimie, am fi primit punctajul maxim pentru ea - 2 puncte.

Deci, încă o dată despre terminologie:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - ecuație moleculară (ecuație „obișnuită”, reflectând schematic esența reacției);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - ecuație ionică completă (particulele reale în soluție sunt vizibile);
• H + + OH - = H 2 O - o ecuație ionică scurtă (am eliminat toate „gunoaiele” - particule care nu participă la proces).

Algoritm pentru scrierea ecuațiilor ionice

1. Să creăm o ecuație moleculară pentru reacție.
2. Toate particulele care se disociază în soluție într-o măsură vizibilă sunt scrise sub formă de ioni; substanțele care nu sunt predispuse la disociere sunt lăsate „sub formă de molecule”.
3. Înlăturăm așa-numitul din cele două părți ale ecuației. ioni observatori, adică particule care nu participă la proces.
4. Verificăm coeficienții și obținem răspunsul final - o scurtă ecuație ionică.

Exemplul 1. Scrieți ecuații ionice complete și scurte care descriu interacțiunea soluțiilor apoase de clorură de bariu și sulfat de sodiu.

Soluţie. Vom acționa în conformitate cu algoritmul propus. Să creăm mai întâi o ecuație moleculară. Clorura de bariu și sulfatul de sodiu sunt două săruri. Să ne uităm la secțiunea cărții de referință „Proprietățile compușilor anorganici”. Vedem că sărurile pot interacționa între ele dacă se formează un precipitat în timpul reacției. Să verificăm:

Exercițiul 2. Completați ecuațiile pentru următoarele reacții:

1. KOH + H2SO4 =
2. H3P04 + Na20=
3. Ba(OH)2 + CO2 =
4. NaOH + CuBr2 =
5. K2S + Hg(N03)2 =
6. Zn + FeCl2 =

Exercițiul 3. Scrieți ecuațiile moleculare pentru reacțiile (în soluție apoasă) dintre: a) carbonat de sodiu și acid azotic, b) clorură de nichel (II) și hidroxid de sodiu, c) acid fosforic și hidroxid de calciu, d) azotat de argint și clorură de potasiu, e ) oxid de fosfor (V) și hidroxid de potasiu.

Sper din tot sufletul că nu aveți probleme la îndeplinirea acestor trei sarcini. Dacă nu este cazul, trebuie să reveniți la subiect" Proprietăți chimice clasele principale compuși anorganici".

Cum se transformă o ecuație moleculară într-o ecuație ionică completă

Începe distracția. Trebuie să înțelegem ce substanțe trebuie scrise ca ioni și care ar trebui lăsate în „formă moleculară”. Va trebui să vă amintiți următoarele.

Sub formă de ioni scrieți:

• săruri solubile (subliniez, doar săruri foarte solubile în apă);
• alcalii (să vă reamintesc că alcaliile sunt baze solubile în apă, dar nu NH 4 OH);
• acizi tari (H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI, HClO4, HClO3, H2SeO4, ...).

După cum puteți vedea, amintirea acestei liste nu este deloc dificilă: include acizi și baze puternice și toate sărurile solubile. Apropo, pentru tinerii chimiști deosebit de vigilenți care ar putea fi revoltați de faptul că electroliții puternici (sărurile insolubile) nu sunt incluși în această listă, vă pot spune următoarele: NU includerea sărurilor insolubile în această listă nu neagă deloc faptul că sunt electroliți puternici.

Toate celelalte substanțe trebuie să fie prezente în ecuațiile ionice sub formă de molecule. Acei cititori pretențioși care nu sunt mulțumiți de termenul vag „toate celelalte substanțe” și care, urmând exemplul eroului unui film celebru, cer „să facă public lista completa„Vă dau următoarele informații.

Sub formă de molecule scrieți:

• toate sărurile insolubile;
• toate bazele slabe (inclusiv hidroxizi insolubili, NH4OH și substanțe similare);
• toți acizii slabi (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, aproape toți acizii organici...);
• în general, toți electroliții slabi (inclusiv apa!!!);
• oxizi (toate tipurile);
• toți compușii gazoși (în special, H2, CO2, SO2, H2S, CO);
• substanțe simple (metale și nemetale);
• aproape totul compuși organici(excepție fac sărurile solubile în apă ale acizilor organici).

Pău, se pare că n-am uitat nimic! Deși este mai ușor, în opinia mea, să ne amintim lista nr. 1. Dintre lucrurile fundamental importante din lista nr. 2, voi menționa încă o dată apa.

Să ne antrenăm!

Exemplul 2. Scrieți o ecuație ionică completă care descrie interacțiunea hidroxidului de cupru (II) și acidul clorhidric.

Soluţie. Să începem, firește, cu ecuația moleculară. Hidroxidul de cupru (II) este o bază insolubilă. Toate bazele insolubile reacţionează cu acizii puternici pentru a forma sare şi apă:

Cu(OH)2 + 2HCI = CuCl2 + 2H2O.

Acum să aflăm ce substanțe ar trebui scrise ca ioni și care ca molecule. Listele de mai sus ne vor ajuta. Hidroxidul de cupru (II) este o bază insolubilă (vezi tabelul de solubilitate), un electrolit slab. Bazele insolubile sunt scrise sub formă moleculară. HCl este un acid puternic în soluție se disociază aproape complet în ioni. CuCl 2 este o sare solubilă. O scriem în formă ionică. Apa - doar sub forma de molecule! Obținem ecuația ionică completă:

Сu(OH)2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H2O.

Exemplul 3. Scrieți o ecuație ionică completă pentru reacția dioxidului de carbon cu o soluție apoasă de NaOH.

Soluţie. Dioxidul de carbon este un oxid acid tipic, NaOH este un alcalin. Când oxizii acizi interacționează cu soluțiile apoase de alcalii, se formează sare și apă. Să creăm o ecuație moleculară pentru reacție (apropo, nu uitați de coeficienți):

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O.

CO 2 - oxid, compus gazos; menținerea formei moleculare. NaOH - bază tare (alcali); O scriem sub formă de ioni. Na2CO3 - sare solubilă; scriem sub formă de ioni. Apa este un electrolit slab și practic nu se disociază; lasă în formă moleculară. Obținem următoarele:

CO2 + 2Na + + 2OH - = Na2+ + CO32- + H2O.

Exemplul 4. Sulfura de sodiu în soluție apoasă reacționează cu clorura de zinc pentru a forma un precipitat. Scrieți o ecuație ionică completă pentru această reacție.

Soluţie. Sulfura de sodiu și clorura de zinc sunt săruri. Când aceste săruri interacționează, un precipitat de sulfură de zinc precipită:

Na2S + ZnCl2 = ZnS↓ + 2NaCl.

Voi nota imediat ecuația ionică completă și o veți analiza singur:

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

Iti ofer mai multe sarcini pt munca independentași un mic test.

Exercițiul 4. Scrieți ecuațiile ionice moleculare și complete pentru următoarele reacții:

1. NaOH + HNO3 =
2. H2S04 + MgO =
3. Ca(N03)2 + Na3P04 =
4. CoBr2 + Ca(OH)2 =

Exercițiul 5. Scrieți ecuații ionice complete care descriu interacțiunea: a) oxidului de azot (V) cu o soluție apoasă de hidroxid de bariu, b) o soluție de hidroxid de cesiu cu acid iodhidric, c) soluții apoase de sulfat de cupru și sulfură de potasiu, d) hidroxid de calciu şi soluție apoasă nitrat de fier (III).

Instrucţiuni

Înainte de a începe ecuațiile ionice, trebuie să înțelegeți câteva reguli. Substanțele care sunt insolubile în apă, gazoase și slab disociabile (de exemplu, apă) 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 permis material de referință pe 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 TED (teoria disociere electrolitică). 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 descompune în ioni și, prin urmare, rămâne sub formă moleculară ecuație completă, găsiți aceiași ioni pe partea stângă și dreaptă și . 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 precipitat culoare albastră. 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. Scrieți 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 slabelor acid carbonic, descompunându-se în oxid și apă. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2OAnalizați toate substanțele pentru solubilitatea lor în apă și disociere. dioxid 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

Bazele învăţământul general

Linia UMK V.V. Chimie (8-9)

Ecuații ionice

Ecuațiile ionice sunt o parte integrantă a științei complexe și interesante a chimiei. Astfel de ecuații vă permit să vedeți clar care ioni suferă transformări chimice. Substanțele care suferă disociere electrolitică sunt înregistrate ca ioni. Să ne uităm la istoria problemei, la algoritmul pentru alcătuirea ecuațiilor ionice și la exemple de probleme.

ISTORIA PROBLEMEI

Chiar și vechii alchimiști, efectuând reacții chimice simple în căutarea pietrei filozofale și înregistrând rezultatele cercetărilor lor în volume groase, au folosit anumite semne pentru a chimicale. Fiecare om de știință avea propriul său sistem, ceea ce nu este surprinzător: toată lumea dorea să-și protejeze cunoștințele secrete de mașinațiunile oamenilor invidioși și ale concurenților. Și abia în secolul al VIII-lea au apărut denumiri comune pentru unele elemente.

În 1615, Jean Begun, în cartea sa „Elemente de chimie”, care este considerată pe bună dreptate unul dintre primele manuale din această secțiune a științelor naturale, a propus utilizarea simbolurilor pentru a scrie ecuații chimice. Și abia în 1814, chimistul suedez Jons Jacob Berzelius a creat sistemul simboluri chimice bazat pe una sau două primele litere nume latin element asemănător cu ceea ce elevii sunt introduși în clasă.

În clasa a VIII-a (paragraful 12, manual „Chimie. clasa a VIII-a” editat de V.V. Eremin), copiii au învățat să compună ecuații moleculare ale reacțiilor, în care atât reactivii, cât și produșii de reacție sunt prezentați sub formă de molecule.

Cu toate acestea, aceasta este o vedere simplificată a transformărilor chimice. Și oamenii de știință s-au gândit la asta deja în secolul al XVIII-lea.

În urma experimentelor sale, Arrhenius a aflat că soluțiile unor substanțe conduc curent electric. Și a demonstrat că substanțele cu conductivitate electrică sunt în soluții sub formă de ioni: cationi încărcați pozitiv și anioni încărcați negativ. Și aceste particule încărcate sunt cele care intră în reacții.

CE SUNT ECUAȚIILE IONICE

Ecuații ale reacțiilor ionice- sunt ecuații chimice în care reactanții și produșii de reacție sunt desemnați ca ioni disociați. Ecuațiile de acest tip sunt potrivite pentru scriere reactii chimice substituţie şi schimb în soluţii.

Ecuații ionice- o parte integrantă a științei chimice complexe și interesante. Astfel de ecuații vă permit să vedeți clar care ioni suferă transformări chimice. Substanțele care suferă disociere electrolitică sunt scrise sub formă de ioni (subiectul este discutat în detaliu în paragraful 10, manualul „Chimie. clasa a IX-a” editat de V.V. Eremin). Gazele, substanțele care precipită și electroliții slabi care practic nu se disociază sunt înregistrate sub formă de molecule. Gazele sunt indicate cu o săgeată în sus (), substanțele care precipită sunt indicate cu o săgeată în jos (↓).

Manualul a fost scris de profesorii Facultății de Chimie a Universității de Stat din Moscova. M.V. Lomonosov. Caracteristici distinctive Cartea se caracterizează prin simplitatea și claritatea prezentării materialului, un nivel științific ridicat, un număr mare de ilustrații, experimente și experimente distractive, ceea ce îi permite să fie folosită în clase și școli cu studiu aprofundat al disciplinelor de științe naturale.

CARACTERISTICI ALE ECUATIILOR IONICE

1. Reacțiile de schimb ionic, spre deosebire de reacțiile redox, au loc fără a perturba valența substanțelor care suferă transformări chimice.

-reacție redox

Reacție de schimb ionic

2. Reacțiile între ioni apar cu condiția ca în timpul reacției să se formeze un precipitat slab solubil, să se elibereze un gaz volatil sau să se formeze electroliți slabi.

Se toarnă 1 ml de soluție de carbonat de sodiu într-o eprubetă și se adaugă cu grijă câteva picături de acid clorhidric.

Ce se întâmplă?

Creați o ecuație pentru reacție, scrieți ecuațiile ionice complete și abreviate.

#ADVERTISING_INSERT#