3 Иондық реакциялар

 

          Атомдардың тотығу дәрежелері өзгерусіз электролиттер арасында өтетін реакциялар  ионалмасу реакциялары деп аталады.

          Иондық реакциялар алмасу реакцияларына жатады. Теориялық жағынан алмасу реакциялары әрқашан қайтымды болады, әрбір жүйеге берілген жағдайда тепе-теңдіктің белгілі күйі сәйкес келеді. Бұл тепе-теңдік аз диссоциацияланатын (оған комплексті ион да жатады), нашар еритін немесе газ тәрізді заттың түзілу жағына қарай ығысады.

 

Типтік есеп № 2

          Cu²⁺  +  S^2-  →  CuS↓ иондық теңдеуі бойынша реакцияның молекулалық теңдеуін құрастырыңыз.

Шығарылуы

Иондық теңдеуден құрамында Cu²⁺ және S^2—иондары бар заттар молекулалары теңдеудің сол жағында болуы керек екендігі көрініп тұр. Бұл заттар суда еритін, яғни күшті электролиттер болуы қажет.

а) Иондық теңдеуден Cu²⁺ және S^2--иондары бар бастапқы заттар молекулаларының химиялық құрамын анықтауға болмайды. Сондықтан ерігіштік кестесінен құрамында осы иондар бар кез келген еритін қосылыстарды табамыз, мысалы, CuSO₄ және Na₂S.

б) Теңдеулердің  барлық түрін ескере отырып, ионалмасу реакциясын жазамыз:

CuSO₄  +  Na₂S  →  CuS↓  +  Na₂SO₄ ;

Cu²⁺  +  SO₄^2-  +  2Na⁺  +  S^2-  →  CuS↓  +  2Na⁺  +  SO₄^2- ;

Cu²⁺  +  S^2-  →  CuS↓.

 

4 Судың диссоциациялануы. Судың иондық көбейтіндісі

 

            Су - әлсіз амфотерлі электролит. Су молекулалары сутек иондарын (Н⁺)    беруі және қосуы мүмкін. Молекулалар арасындағы әрекеттесудің нәтижесінде су ерітінділерінде әрқашан  ОН^-  және   Н⁺-иондар болады (дәлірек, оксоний катионы H₃O⁺) :

H₂O + H₂O  ↔     H₃O⁺ + OH^-

немесе

H₂O  ↔     H⁺ + OH^- .

 

          Сандық жағынан судың диссоциациялануы диссоциациялану тұрақтысымен өрнектеледі: 

  (25⁰С-де).                              (3.5)

          Диссоциацияланбаған су молекулаларының концентрациясын судың жалпы молярлы концентрациясына тең деп алады:

.

          Бұл шаманы (3.5) теңдеуге қойса, келесі теңдеуді алуға болады

;

                                        - судың иондық көбейтіндісі, 25⁰С-де таза суда немесе кез келген сулы ерітіндідегі сутек және гидроксид-иондар концентрацияларының көбейтіндісі болып келетін тұрақты шама.

  .                                            (3.6)

 

Егер Н⁺  және ОН^- иондар:

а)       [H⁺] =[OH^-] =10^-7 моль/л – ерітінді бейтарап;

б)       [H⁺]> [OH^-] – ерітінді қышқылды ;

в)       [H⁺] < [OH^-] – ерітінді сілтілік.

          Температура жоғарлаған сайын судың диссоциациялануы артады.  Судың диссоциациялану процесі эндотермиялық болатындықтан (ΔН>О), Ле-Шателье қағидасына сәйкес температураны жоғарлату тепе-теңдікті оң жаққа ығыстырады:

                                        Н₂О  ↔   Н⁺  + ОН^-,  ∆Н = +56 кДж/моль.

 

Ортаны сипаттау үшін сутектік көрсеткіш мөлшері, яғни рН  қолданған ыңғайлы болады.

рН - H⁺-катиондар концентрациясының теріс таңбамен алынған ондық логарифмі :                             .                                              (3.7)

рОН – гидроксильді көрсеткіш – ерітіндідегі гидроксид-иондар концентрациясының теріс таңбамен алынған ондық логарифмі:

                                     .                                            (3.8)

          Ерітінділердің реакциясы  pH мәндерімен былай сипатталады:

а)       pH = 7   бейтарап орта;

б)       pH < 7   қышқылдық орта;

в)       pH > 7   сілтілік орта.