Реакции с участием растворов электролитов

Для проведения химических реакций часто используют водные растворы электролитов. В таких растворах вещества находятся в виде ионов, между которыми и происходят химические реакции. Чаще всего это реакции обменного типа, поэтому их называют реакциями ионного обмена.

Реакции ионного обмена протекают необратимо, если участвующие в них ионы связываются с образованием осадка (нерастворимого вещества), газообразного вещества или слабого электролита. Часть ионов в этих случаях выводится из реакционной смеси, что вызывает сдвиг равновесия в сторону продукта.

Для реакций с участием ионов записывают ионные уравнения реакций (полные и сокращённые).

При составлении ионных уравнений сильные электролиты записываются в виде ионов. Формулы неэлектролитов и слабых электролитов оставляют в неизменном виде. Это правило относится к формулам:

оксидов ( $CaO$ , ${Fe}_{2} O_{3}$ , ${CO}_{2}$ и т. д.);
нерастворимых веществ ( $AgCl$ , ${BaSO}_{4}$ , ${Cu (OH)}_{2}$ и т. д.);
слабых электролитов ( $H_{2} O$ , $HF$ , ${CH}_{3} COOH$ и т. д.);
кислых остатков слабых кислот ( ${HCO}_{3}^{-}$ , ${HPO}_{4}^{2 -}$ , ${HS}^{-}$ и т. д.).

Рассмотрим порядок составления ионных уравнений.

Пример:

взаимодействие хлорида магния с гидроксидом натрия:

{MgCl}_{2} + 2 NaOH = {Mg (OH)}_{2} ↓ + 2 NaCl .

Заменим формулы сильных электролитов на ионы, а формулу нерастворимого гидроксида магния оставим в неизменном виде. Получим полное ионное уравнение:

{Mg}^{2 +} + \underline{2 {Cl}^{-}} + \underline{2 {Na}^{+}} + 2 {OH}^{-} = {Mg (OH)}_{2} ↓ + \underline{2 {Na}^{+}} + \underline{2 {Cl}^{-}} .

Сократим ионы, которые в ходе реакции не изменились (подчёркнуты). Запишем сокращённое ионное уравнение:

{Mg}^{2 +} + 2 {OH}^{-} = {Mg (OH)}_{2} ↓ .

Сокращённое уравнение показывает, что сущность реакции между растворами хлорида магния и гидроксида натрия заключается в связывании ионов магния и гидроксид-ионов с образованием нерастворимого вещества.

Пример:

взаимодействие гидросульфида калия с соляной кислотой:

KHS + HCl = H_{2} S ↑ + KCl;

\underline{K^{+}} + {HS}^{-} + H^{+} + \underline{{Cl}^{-}} = H_{2} S ↑ + \underline{K^{+}} + \underline{{Cl}^{-}};

{HS}^{-} + H^{+} = H_{2} S ↑ .

В ходе реакции из гидросульфид-ионов и катионов водорода образуется газ сероводород.

Пример:

взаимодействие ацетата натрия с серной кислотой:

2 {CH}_{3} COONa + H_{2} {SO}_{4} = 2 {CH}_{3} COOH + {Na}_{2} {SO}_{4};

2 {{CH}_{3} COO}^{-} + \underline{2 {Na}_{}^{+}} + 2 H^{+} + \underline{{SO}_{4}^{2 -}} = 2 {CH}_{3} COOH + \underline{2 {Na}_{}^{+}} + \underline{{SO}_{4}^{2 -}};

2 {{CH}_{3} COO}^{-} + 2 H^{+} = 2 {CH}_{3} COOH .

Ацетат-ионы и катионы водорода связываются в молекулы слабого электролита (уксусной кислоты).

Если при смешивании растворов связывания ионов не происходит, то такая реакция не идёт.

Пример:

сливание растворов хлорида натрия и гидроксида калия приводит к образованию смеси ионов:

\underline{{Na}^{+}} + \underline{{Cl}^{-}} + \underline{K^{+}} + \underline{{OH}^{-}} = \underline{{Na}^{+}} + \underline{{OH}^{-}} + \underline{K^{+}} + \underline{{Cl}^{-}} .

Все ионы в уравнении сокращаются. Это значит, что реакция не идёт.

Вернуться в тему

Следующее задание

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

1. Реакции с участием растворов электролитов

Теория: