Ионные уравнения - Классы неорганических соединений

В растворах электролитов реакции происходят между гидратированными ионами, поэтому их называют ионными реакциями. В направлении их важное значение имеют природа и прочность химической связи в продуктах реакции. Обычно обмен в растворах электролитов приводит к образованию соединения с более прочной химической связью. Так, при взаимодействии растворов солей хлорида бария ВаСl2 и сульфата калия K2SO4 в смеси окажутся четыре вида гидратированных ионов Ва2+(Н2О)n, Сl - (H2O)m, K+(H2O)p, SO2-4(H2O)q, между которыми произойдет реакция по уравнению:

BaCl2+K2SO4=BaSO4+2КСl

Сульфат бария выпадет в виде осадка, в кристаллах которого химическая связь между ионами Ва 2+ и SO2-4 более прочная, чем связь с гидратирующими их молекулами воды. Связь же ионов К+ и Сl - лишь незначительно превышает сумму энергий их гидратации, поэтому столкновение этих ионов не приведет к образованию осадка. Следовательно, можно сделать следующий вывод. Реакции обмена происходят при взаимодействии таких ионов, энергия связи между которыми в продукте реакции намного больше, чем сумма энергий их гидратации.

Реакции ионного обмена описываются ионными уравнения-ми. Труднорастворимые, летучие и малодиссоциирующие соединения пишут в молекулярной форме. Если при взаимодействии растворов электролитов не образуется ни одного из указанных видов соединения, это означает, что практически реакции не протекают.

Образование труднорастворимых соединений

Например, взаимодействие между карбонатом натрия и хлоридом бария в виде молекулярного уравнения запишется так:

Na2CO3+ ВаСl2 = BaCO3+2NaCl или в виде:

2Na++СO2-3+Ва2+ +2Сl - = BaCO3+ 2Na++2Сl -

Прореагировали только ионы Ва2+ и СО-2, состояние остальных ионов не изменилось, поэтому краткое ионное уравнение примет вид:

CO 2-3+Ba 2+ =BaCO3

Образование летучих веществ

Молекулярное уравнение взаимодействия карбоната кальция и соляной кислоты запишется так:

СаСO3+2НСl=СаСl2+Н2О+CO2

Один из продуктов реакции -- диоксид углерода СО2 -- выделился из сферы реакции в виде газа. Развернутое ионное уравнение имеет вид:

СаСО3+2Н++2Сl - = Са 2+ +2Сl -+Н2O+CO2

Результат реакции описывается следующим кратким ионным уравнением:

СаСO3+2Н+=Са 2+ +Н2О+CO2

Образование малодиссоциирующего соединения

Примером такой реакции служит любая реакция нейтрализации, в результате чего образуется вода -- малодиссоциирующее соединение:

NaOH+НСl=NaCl+Н2О

Na++ОН-+Н++Cl - = Na++Сl -+Н2О

ОН-+Н+= Н2O

Из краткого ионного уравнения следует, что процесс выразился во взаимодействии ионов Н+ и ОН-. Все три вида реакций идут необратимо, до конца.

Если слить растворы, например, хлорида натрия и нитрата кальция, то, как показывает ионное уравнение, никакой реакции не произойдет, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни малодиссоциирующего соединения:

Na++Сl-+К++NO-3 + Na+ + NO-3+К+ + Сl-

Похожие статьи




Ионные уравнения - Классы неорганических соединений

Предыдущая | Следующая