Тема10.Электролитическая диссоциация.
Ионные реакции обмена
Теоретические основы
Под действием воды (или другого растворителя) многие вещества распадаются на ионы. Этот процесс называется электролитической диссоциацией. В качестве характеристики полноты его протекания вводят понятие степени диссоциации α, характеризующий отношение числа молекул, распавшихся на ионы к общему числу молекул.
Вещества, подвергающиеся электролитической диссоциации и обладающие ионной проводимостью называются электролитами.
Константа равновесия процесса диссоциации электролита на ионы называется константой диссоциации (или ионизации) КД .
По значениям степени и константы диссоциации различают:
Сильные электролиты
КД
10-2
, α
30%
(0,3)
Слабые электролиты
КД
10-4
, α
3% (0,03)
Электролиты средней силы 10-2 >КД>10-4, 30%> α>3%
К сильным электролитам принадлежат почти все соли, щелочи, такие кислоты как H2SO4, HNO3, HСlO4, НГал.(где Гал.- атом галогена). К слабым электролитам относится большинство органических кислот, NH4OH, нерастворимые основания, такие неорганические кислоты как H2CO3, H2S, H2SiO3, HCN.
По существу, многие реакции электролитов в водных растворах — результат взаимодействия ионов, образующихся при электролитической диссоциации.
Обменные реакции между электролитами практически необратимы и идут до конца в случае образования
а) малорастворимых веществ;
б) газообразных соединений;
в) малодиссоциируемых веществ.
При составлении молекулярно-ионных уравнений подобные соединения записываются в виде молекул, а сильные электролиты в виде тех ионов на которые они диссоциируют. Рассмотрим соответствующие примеры:
а) BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2 KCl
Ba2+ + 2 Cl- + 2K+ + SO42- = BaSO4 + 2 Cl- + 2K+
Ba2+
+ SO42-
= BaSO4
б) NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O
OH- + H+ = H2O
в)
K2CO3
+ 2 HCl = 2 KCl + CO2
+
H2O
2K+ + CO32- + 2H+ +2Cl- = 2 K+ + 2Cl- + CO2 + H2O
CO32- + 2H+ = CO2 + H2O
Если исходными веществами являются малодиссоциирующие или малорастворимые вещества, то кроме реакции 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
NH4 OH + H+ + Cl- = NH4+ + Cl- + H2O
NH4OH + H+ = NH4+ + H2O
б) Zn(OH)2 + 2 KOH = K2[Zn(OH)4] + 2H2O
Zn(OH)2 + 2 K+ +2OH- = 2K+ + [Zn(OH)4]2- + 2H2O
Zn(OH)2 +2OH- = [Zn(OH)4]2-
в) Zn(OH)2 + 2 HС1 = ZnС12 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2 H+ 2С1- = Zn2+ 2С1- + 2H2O
Zn(OH)2 + 2 H+ = Zn2+ + 2H2O
Задачи 41—53
Напишите уравнения следующих реакций в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной формах:
41. а) Bа(ОН)2 + Н2SO4 = ; б) NаOH + FeCl3 = ;
в) Рв(NО3)3 + К1 = .
42. а) Bа(ОН)2 + НС1 = ; б) AlBr3 + AgNO3 = ;
в) Nа2S + Н2SO4 = .
43. а) NаОН + СuSO4 = ; б) NiCI2 + Na2 S = ;
в) NH4Cl + NаОН = .
44. a) Ca(HCO3)2 + Н2SO4= б) КНSO4 + NаОН= ;
в) AgNO3+ FeCl3 =.
45. а) Рв(NО3)3 + К2SO4 = ; б) КНSO3 + Н2SO4 = ;
в) Nа2S + Fe SO4 = .
46. а) К2S + НС1=; б) Н2SO4 +КОН =;
в) Рв(NО3)3 + NаJ=.
47. а) нитрат бария + сульфат натрия;
б) карбонат натрия + серная кислота;
в) цианид калия + азотная кислота.
48. а) сульфат меди + гидроксид натрия;
б) сульфит натрия + серная кислота;
в) сульфат кадмия + сульфит натрия.
49. а) гидроксид железа(Ш) + соляная кислота;
б) карбонат натрия + хлорид магния;
в) фосфорная кислота + нитрат серебра.
50. а) силикат натрия + хлорид магния;
б) хлорид бария + серная кислота;
в) сернистая кислота + гидроксид лития.
51. а) хлорид свинца (П) + гидроксид калия;
б) гидроксид алюминия + соляная кислота;
в) сульфид калия + серная кислота.
52. а) нитрат свинца (П) + сульфат натрия;
б) гидроксид бериллия + гидроксид натрия;
в) фосфат аммония + хлорид магния.
53. а) гидроксид цинка + азотная кислота;
б) нитрат бария + сульфит натрия;
в) карбонат кальция + соляная кислота.
Задачи 54—60
Составьте по три молекулярных уравнения к каждому из молекулярно-ионных уравнений:
54. а) Ca2+ + CO32- = CaCO3 б) H+ + OH- = H2O
55. а) CO32- + 2H+ = CO2 + H2O б) Zn2+ +H2S = ZnS + 2H+
56. а) Ag+ + Cl- = Ag Cl б) Cu(OH)2 +2H+ = Cu2+ + 2H2O
57. а) NH4+ + ОН- = NH3 + H2O б) 2J- + Нg2+ =2 Нg J
58. а) Bа2+ + SO42- = Bа SO4 б) S2- + 2H+ = H2S
59. а) Cr(OH)3 + 3OH- = [Cr(OH)6]3- б) Cu2+ + SO32- = CuSO3
60. а) Аl(OH)3 + ОН- = [Al(OH)4]- б) Pb2+ + CrO42-= PbCrO4