Тема 9. Реакции ионного обмена

Пример 1. Напишите в молекулярной и молекулярно-ионной формах реакции взаимодействия между веществами: а) ВаС1₂ и К₂SO₄; б) К₂СО₃ и НС1; в) СН₃СООК и НС1; г) NaOH и НС1.

Решение: обменные реакции между электролитами практически необратимы и идут до конца в случае образования малорастворимых, малодиссоциирующих и газообразных соединений. При составлении молекулярно-ионных уравнений подобные соединения записываются в виде молекул, а сильные электролиты в виде тех ионов, на которые они диссоциируют:

а) ВаС1₂ + К₂SO₄ = BaSO₄ + 2KCl

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄;

б) К₂СО₃ + 2НС1 = 2КС1 + СО₂ + H₂O

CO^2-₃ + 2H⁺ = CO₂ +H₂O

в) СН₃СООК + НС1 = CH₃COOH + KCl

CH₃COO^- + H⁺ = CH₃COOH

г) NaOH + HCl = NaCl + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

Пример 2. Напишите в молекулярно-ионном виде реакции взаимодействия между а) гидроксидом аммония и соляной кислотой ; б) гидроксидом цинка и гидроксидом калия ; в) гидроксидом цинка и соляной кислотой.

Решение: если исходными веществами реакции являются малодиссоциирующие или малорастворимые вещества, то кроме реакций связывания тех или иных ионов этих электролитов протекают реакции постепенной диссоциации слабого электролита или перехода ионов малорастворимого электролита в раствор:

а) NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O

NH₄OH + H⁺ = NH⁺₄ + H₂O;

б) [Zn(H₂O)₂(OH)₂] + 2KOH = K₂[Zn(OH)₄] + 2H₂O

[Zn(H₂O)₂(OH)₂] + 2OH^- = [Zn(OH)₄]^2- + 2H₂O;

в) [Zn(H₂O)₂(OH)₂] + 2HCl = ZnCl₂ + 4H₂O

[Zn(H₂O)₂(OH)₂] + 2H⁺ = Zn²⁺ + 4H₂O.

Пример 3. Дано сокращённое молекулярно-ионное уравнение:

CH₃COO^- + H⁺ = CH₃COOH. Составьте к нему три возможных молекулярных уравнения.

Решение: в левой части молекулярно-ионного уравнения указаны свободные ионы СН₃СОО^- и Н⁺. Эти ионы образуются при диссоциации каких-либо растворимых сильных электролитов. Ионы СН₃СОО^- могут образовываться при диссоциации, например СН₃СООК, CH₃COONa, (CH₃COO)₂Mg ; донорами ионов Н⁺ могут быть любые сильные кислоты. Итак, молекулярные уравнения реакций, которым отвечает данное молекулярно-ионное уравнение могут быть:

CH₃COOK + HCl = CH₃COOH + KCl;

CH₃COONa + HNO₃ = CH₃COOH + NaNO₃;

(CH₃COO)₂Mg + H₂SO₄ = 2CH₃COOH + MgSO₄.

Задания для самостоятельного выполнения

171. Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков, газов или малодиссоциированных соединений:

a) Ba(OH)₂ + H₂SO₄ =; б) FeCl₃ + NaOH =; в) Pb(NO₃)₂ + KI =.

172. Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков, газов или малодиссоциированных соединений: a) HCl + Ba(OH)₂ =; б) AlBr₃+ Ag NO₃ =; в) Na₂S + H₂SO₄ =.

173. Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков, газов или малодиссоциированных соединений: a) CuSO₄ + NaOH =; б) NiCl₂ + Na₂S =; в) NH₄Cl + NaOH =.

174. Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения реакций: а) Са(НСО)₃ + Н₂SO₄ =; б) KHSO₄ + NaOH =; в) AgNO₃ + FeCl₃ =.

175. Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения реакций: a) Pb(NO₃)₂ + K₂SO₄ =; б) KHSO₃ + H₂SO₄ =; в) Na₂S + FeSO₄ =.

176. Напишите в молекулярной и молекулярно-ионной форме уравнения реакций: а) K₂S + HCl =; б) H₂SO₄ + KOH =; в) Pb( NO₃)₂ + NaI =.

177. Cоставьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения реакций взаимодействия между: а) нитратом бария и сульфатом натрия; б) карбонатом натрия и серной кислотой; в) цианидом калия и азотной кислотой.

178. Составьте молекулярные и молекулярно-ионные реакции взаимодействия между: а) сульфатом меди и гидроксидом натрия ; б) сульфитом натрия и серной кислотой ; в) сульфатом кадмия и сульфитом натрия.

179. Составьте по три молекулярных уравнения реакций к каждому из молекулярно-ионных уравнений:

а) Ca²⁺ + CO^2-₃ = CaCO₃; б) СO^2-₃ + + 2H⁺ = CO₂ + H₂O.

180. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются молекулярно-ионными уравнениями:

а) Zn²⁺ + H₂S = ZnS + 2H⁺; в) НСО^-₃ + Н⁺ = Н₂О + СО₂.

181. Составьте по два молекулярных уравнения к каждому из молекулярно-ионных уравнений:

а) Cu (OH)₂ + 2H⁺ = Cu ²⁺ + 2 H₂O ; б) Cr(OH)₃ + 3 OH^- = [ Cr (OH)₆ ]^3-.

182. Представьте в молекулярном и молекулярно-ионном виде реакции взаимодействия между: а) гидроксидом хрома(Ш) и серной кислотой; б) метахромистой кислотой и гидроксидом калия; в) метафосфорной кислотой и гидроксидом стронция.

183. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а) гидроксид цинка и гидроксид калия; б) гидроксид бария и соляную кислоту; в) гидроксид железа(Ш) и гидроксид натрия. Представьте возможные реакции в молекулярном и молекулярно-ионном виде.

184. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами: а) Sn(OH)₂ и НС1; б) BeSO₄ и КОН; в) NH₄Cl и Ba(ОН)₂.

185. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: a) NaOH и Са(ОН)₂; б) Sn(OH)₂ и NaOH; в) Sn(OH)₂ и HNO₃. Представьте возможные реакции в молекулярном и молекулярно-ионном виде.