10. Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена
Ионно-молекулярные, или просто ионные, уравнения реакций обмена отражают состояние электролита в растворе. В этих уравнениях сильные растворимые электролиты, поскольку они полностью диссоциированы, записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества записывают в молекулярной форме.
В ионно-молекулярном уравнении одинаковые ионы из обеих его частей исключаются. При составлении ионно-молекулярных уравнений следует помнить, что сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части уравнения.
Пример 1. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) HCl и NaOH; б) Pb(NO3)2 и Na2S; в) NaClО и НNO3; г) К2СО3 и Н2SO4; д) СН3СООН и NaOH.
Решение.
Взаимодействие этих веществ возможно либо в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (Н2О, HСlO), осадка (PbS↓), газа (СО2↑). Запишем уравнения взаимодействия указанных веществ в молекулярном виде:
а) НСl + NaOH = NaCl + H2O,
в ионном виде:
H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl- + Н2O,
исключив одинаковые ионы Na+ и Cl- из обеих частей равенства, получим краткое инно-молекулярное уравнение:
Н+ + ОН- =Н2О.
б) Pb(NO3)2 + Na2S = PbS↓ + 2NaNO3;
Pb2+
+ 2NO
+ 2Na+
+ S2-
=
PbS↓+ 2Na+
+ 2NO
;
Pb2+ + S2- = PbS↓.
в) NaClO + HNO3 = NaNO3 + HClO;
Na+
+ ClO-
+ H+
+ NO
= Na+
+ NO
+ HClO;
H+ + ClO- = HClO.
г) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2↑ + H2O;
2K+
+ CO
+ 2H+
+ SO
= 2K+
+ SO
+ CO2↑
+ H2O;
CO
+ 2H+
= CO2↑
+ H2O
д) В реакции два слабых электролита (СН3СООН и H2O), но так как реакции идут в сторону большего связывания ионов и вода – более слабый электролит (константа диссоциации воды 1,8 · 10-16 (табл. 6)), чем уксусная кислота (константа диссоциации уксусной кислоты 1,8 · 10-5 (табл.6)), равновесие реакции смещено в сторону образования воды:
СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O;
CH3COOH + Na+ + OH- = CH3COO- + Na+ + H2O;
CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O.
Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:
SO
+ 2H+
= SO2
+ H2O;Pb2+ CrO
= PbCrO4;HCO
+ OH-
= CO
+ H2O;ZnOH+ + H+ = Zn2+ + H2O.
Решение.
В левой части данных ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов (табл. 6).
Например: а) Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O; б) Pb(NO3)2 + К2CrO4 = PbCrO4 + 2KNO3; в) КНСО3 + КОН = К2СО3 + Н2О; г) ZnOHCl + HCl = ZnCl2 + H2O.
Контрольные задания
271. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами NaHCO3 и NaOH; К2SiO3 и НСl; ВаСl2 и Na2SO4.
272. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами К2S и НСl; FeSO4 и (NH4)2S; Cr(OH)3 и КОН.
273. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:
a) Zn2+ + H2S = ZnS + 2H+;
б) Мg2+ + CO32- = MgCO3;
в) H+ + OH- = H2O.
274. К каждому из веществ: Аl(ОН)3; Н2SО4; Ва(ОН)2 прибавили раствор едкого калия. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.
275. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Pb(NO3)2 и KI; б) NiCl2 и H2S; в) K2CO3 и HCl.
276. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CuSO4 и NaOH; б) CaCO3 и HNO3; в) Na2SO3 и H2SO4.
277. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Fe(OH)3 и HCl; б) Ca(OH)2 и HNO3; в) NH4Cl и KOH.
278. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
a)
NO
+ H+
= HNO2;
б) Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2;
в) Zn2+ + S2- = ZnS.
279. Какие из веществ: Na2CO3; HNO3; Al(OH)3; KOH – взаимодействует с раствором соляной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
280. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CaCl2 и Na3PO4; б) Zn(NO3)2 и KOH; в) AlBr3 и AgNO3.
281. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
a)
CO
+ 2H+
= CO2↑
+ H2O;
б) Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O.
282. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
a) Ag+ + Cl- = AgCl↓;
б) Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O;
в) H+ + OH- = H2O.
283. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Pb(CH3COO)2 и Na2S; б) Ca(OH)2 и CO2; в) K2CO3 и HCl.
284. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) СH3COOH и NaОН; б) Zn(OH)2 и HNO3; в) AgNO3 и NaI.
285. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами КНСО3 и Н2SО4; Zn(OH)2 и NaOH; СаСl2 и АgNO3.
286. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами CuSO4 и Н2S; ВаСО3 и НNO3; FeCl3 и КОН.
287. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:
а) Cu2+ + S2- = CuS;
б)
Pb(OH)2
+ 2OH-
= PbO
+ 2H2O;
в)
SiO
+ 2H+
= H2SiO3.
288. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Sn(OH)2 и НСl; ВеSO4 и КОН; NH4Cl и Ва(ОН)2.
289. К каждому из веществ: КНСО3, СН3СООН, NiSO4, Na2S прибавили раствор серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.
290. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Hg(NO3)2 и NaI; Pb(NO3)2 и КI; CdSO4 и Na2S.
291. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:
а) СаСО3 + 2Н+ = Са2+ + Н2О + СО2;
б)
Аl(OH)3
+ OH-
= AlO
+ 2H2O;
в) Pb2+ + 2I- = PbI2.
292. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения дигидроксида бериллия в растворе едкого натра; дигидроксида меди в растворе азотной кислоты.
293. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Na3PO4 и СаСl2; К2СО3 и ВаСl2; Zn(OH)2 и КОН.
294. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями
а) Zn2+ + Н2S = ZnS↓ + 2Н+;
б) Сd2+ + 2ОН- = Сd(OH)2↓;
в)
Н+
+ NO
= НNO2.
295. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами СdS и HСl; Сr(OH)3 и NaOH; Ва(ОН)2 и СоСl2.
296. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями
а) Fe(OH)3↓+ 3H+ = Fe3+ + 3H2O;
б)
HCO
+ H+
= H2O
+ CO2↑;
в) Ag+ + Cl- = AgCl↓.
297. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами H2SO4 и Ba(OH)2; FeCl3 и NH4OH; CH3COOH и HCl.
298. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами FeCl3 и КОН; NiSO4 и (NH4)2S; MgCO3 и HNO3.
299. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:
а)
Be(OH)2
+ 2OH-
= BeO
+ 2H2O;
б) CH3COO- + H+ = CH3COOH;
в)
Ва2+
+ SO
= BaSO4↓.
300. К каждому из веществ: NaCl, NiSO4, Be(OH)2, КНСО3 прибавили раствор гидроксида натрия. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.