§8.4. Йонні рівняння реакцій

Згідно теорії електролітичної дисоціації, у водних розчинах молекули електролітів дисоціюють на йони, тому реакції в них протікають між йонами. Вони називаються йонними реакціями, а рівняння цих реакцій – йонними рівняннями.

РЕАКЦІЇ ЙОННОГО ОБМІНУ – це реакції між йонами, які утворилися в результаті дисоціації електролітів.

ПРАВИЛА СКЛАДАННЯ ЙОННИХ РІВНЯНЬ РЕАКЦІЙ

1 Розчинні у воді речовини повністю дисоціюють та знаходяться в розчині у вигляді йонів.

2. Нерозчинні у воді сполуки (прості речовини, оксиди, слабкі кислоти, слабкі основи та нерозчинні солі) не дисоціюють.

3. Речовини малодисоційовані, малорозчинні (ті, що випадають в осад ()) та газоподібні () зображають у вигляді молекул.

3. У реакціях використовують розчини речовин, тому навіть малорозчинні речовини знаходяться в розчинах у вигляді йонів.

4. Якщо малорозчинна речовина утворюється в результаті реакції, то при записі йонного рівняння її вважають нерозчинною.

5. Сума електричних зарядів йонів в лівій і в правій частинах рівняння повинна бути однаковою.

ПОРЯДОК СКЛАДАННЯ ЙОННИХ РІВНЯНЬ РЕАКЦІЇ

1. Записати молекулярне рівняння реакції, розставити коефі­ці­єнти:

MgCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl  + Mg(NO₃)₂

2. Визначити розчинність кожної з речовин за допомогою таб­лиці розчинності:

MgCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl  + Mg(NO₃)₂

P Р Н Р

3. Записати повне йонне рівняння реакції, в якому розчинні речовини записують у вигляді йонів, а нерозчинні залишити у вигляді молекул:

Mg²⁺ + 2Сl^– + 2Ag⁺+ 2NO₃^– = 2AgCl + Mg²⁺ + 2NO₃^–

4. Скласти скорочене йонне рівняння, скоротити однакові йони з обох боків:

Mg²⁺ + 2Сl^– + 2Ag⁺+ 2NO₃ = 2AgCl  + Mg²⁺ + 2NO₃^–

2Сl^– + 2Ag⁺= 2AgCl 

Сl^– + Ag⁺= AgCl 

Умови безповоротності реакцій іонного обміну

1. Якщо утворюється осад () (дивися таблицю 8.1 та таблицю розчинності в додатку):

Рb(NO₃)₂ + 2КI = РbI₂  + 2KNO₃

РЬ²⁺ + 2I^– = РbI₂

2. Якщо виділяється газ ():

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Nа₂SO₄ + Н₂О + СО₂

СОз^2– + 2Н⁺ = Н₂О + СО₂

3. Якщо утворюється малодисоційована речовина (H₂О)

Са(ОН)₂ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2Н₂О

Н⁺ + ОН^– = Н₂О

4. Якщо утворюються комплексні сполуки (малодисоційовані ком­п­лексні йони):

CuSO₄ • 5Н₂О + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 5Н₂О

Cu²⁺ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺

У тих випадках, коли немає йонів, які можуть зв'язуватися між собою з утворенням осаду, газу, малодисоційованих сполук (Н₂О) або комплексних йонів реакції обміну оборотні (), немає реакції, не утворюються нові речовини:

Наприклад. NaCl + KNO₃  NaNO₃ + КCl

Na⁺ + Сl^– + K⁺ + NO₃^–  Na⁺ + NO₃^– + K⁺ + Сl^–

ПРИКЛАД ЗАПИСУ реакції в молекулярному або йонному вигляді:

а) молекулярне рівняння: Na₂S + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂S 

б) повне йонне рівняння:

2Na⁺ + S^2– + 2Н⁺ + SO₄^2– = 2Na⁺ + SO₄^2– + H₂S 

в) скорочене йонне рівняння: S^2– + 2H⁺ = H₂S 

Скорочене йонне рівняння показує

• які йони беруть участь в утворенні продукту даної реакції

• запис якісної реакції на дані йони

На основі йонного рівняння легко написати молекулярне. Для цьо­го потрібно до йонів лівої частини приписати йони протилежного знаку, які б утворювали з вихідними йонами розчинні сполуки, потім такі ж самі йони і в тій самій кількості написати у правій частині рівняння, після чого об’єднати йони у відповідні молекули.

Приклад, SО₄^2-+ Ba²⁺ = BaSO₄

2K⁺ + 2NО₃^- = 2K⁺+2NО₃^-

K₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄+ 2KNO₃