9. Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена
При решении задач этого раздела см. табл. 9 и прилож. 2.
Ионно-молекулярные, или 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. Напишите ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ:
а) НС1 и NaOH; б) Рb(NO3)2 и Na2S; в) NaCIO и НNО3; г) К2СОз и H2SО4; д) СНзСООН и NaOH.
Решение. Запишем уравнения взаимодействия указанных веществ в молекулярном виде
а) НС1 + NaOH = NaCI + H2O;
б) Pb(NО3)2 + Na2S = PbS + 2 NaNО3;
в) NaCIO + HNО3 = NaNО3 + HC1О;
г) К2СОз + Н2S04 = К2SО4 + СО2 + Н2О;
д) СН3СООН + NaOH = CH3COONa + Н2О.
Отметим, что взаимодействие этих веществ возможно, ибо в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (Н2О, HC10), осадка (PbS), газа (СО2).
В реакции (д) два
слабых электролита, но так как реакции
идут в сторону большего связывания
ионов и вода
— более
слабый электролит, чем уксусная кислота,
то равновесие реакции смещено в сторону
образования воды. Исключив одинаковые
ионы из обеих частей равенства:
а)
Na+
и Сl-;
б) Na+
и NO
;
в)
Na+
и NO
3 ; г) К+
и SO
;
д)Na+,
получим ионно-молекулярные уравнения
этих реакций:
а)
H+
+ ОН
= Н2О;
в)
Pb2+
+ S
=
PbS;
б) С1О
+ H+
= HC1О;
г) СО
+2 H+
=
CО2+H2О;
д) СНзСООН
+ ОН
= СНзСОО
+ Н2О.
Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:
а) SO
+2 H+
=
S02
+
H2О;
б)
Pb2+
+
CrО
= PbCr04;
в) НСО
+ ОН
=
СО
+ Н2О;
г) ZnOH+ + H+ = Zn2+ + H2O.
Решение. В левой части данных ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов. Cледовательно, при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов. Например:
а) Na2SО3 + 2 НС1 = 2 NaCl + SO2 + Н2О;
б) Pb(NO3)2 + K2CrO4 = PbCrO4 + 2 KNO3;
в) КНСО3 + КОН = К2СО3 + H2O;
г) ZnOHCl + НС1 = ZnCl2 + H2O.
Контрольные вопросы
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) NаНСОз и NaOH; б) K2SiO3 и НС1; в) BaCl2 и Na2SO4.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) K2S и НС1; б) FeSО4 и (NH4)2S; в) Сг(ОН)3 и КОН.
Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Mg2+
+ CO
= MgCО3;
б)
H+
+ ОН
= H2O.
Какие из веществ - А1(ОН)3; H2SО4; Ва(ОН)2 - взаимодействуют с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) КНСО3 и H2SО4; б) Zn(OH)2 и NaOH; в) СаСl2 и AgNО3.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) CuSО4 и H2S; б) ВаСО3 и HNO3; в) FеС13 и КОН.
Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:
а)
Си2+
+
S
=
CuS;
6) SiO
+ 2 H+
=
H2SiO3.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) Sn(OH)2 и НС1; б) BeSО4 и КОН; в) NH4Cl и Ва(ОН)2.
Какие из веществ — КНСО3, СН3СООН, NiS04, Na2S — взаимодействуют с раствором серной кислоты? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) AgNО3 и К2СrO4; б) Pb(NО3)2 и KI; в) CdSО4 и Na2S.
Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) СаСО3 + 2 Н+ = Са2+ + H2O + CO2;
б) А1(ОН)3
+ ОН
= А1O
+ 2 Н2О;
в) РЬ2+
+ 2 I
= PbI2
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Ве(ОН)2 и NaOH; б) Си(ОН)2; и HNО3; в) ZnOHNО3 и HNО3.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) Na3PО4 и CaCl2; б) К2СО3 и ВаСl2; в) Zn(OH)2 и КОН.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
Fе(ОН)3
+ З H+
= Fe3+
+ З Н2О;
Cd2+
+ 2 OН
= Cd(OH)2;
H+
+ NO
= HNO2.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) CdS и НС1; б) Сг(ОН)3 и NaOH; в) Ba(OH)2 и CoCl2.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Zn2+
+
H2S
= ZnS
+ 2 H+;
б)
НСО
+
Н+
= H2O
+ СО2;
в)
Ag+
+ С1
= AgCl.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) H2S04 и Ва(ОН)2; б) FеС13 и NH40H; в) CH3COONa и НС1.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) FеС13 и КОН; 6) NiSO4 и (NH4)2S; в) MgCO3 и HNO3.
Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Ве(ОН)2
+ 2 OН
= ВеО
+ 2 Н2O
б)
СНзСОО
+ Н+
= СНзСООН
в)Ba2+
+
SO
= BaSO4
Какие из веществ — NaCl, NiS04, Ве(ОН)2, КНСОз — взаимодействуют с раствором гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.