Reakciók elektrolit oldatokban - stadopedia
Vízben oldva a savak, bázisok, sók az oldószer poláris molekuláinak hatására elektrolitikus disszociáción mennek keresztül, majd pozitív töltésű ionkationokká és negatív töltésű ionion-anionokká bomlanak. Savak - elektrolitok disszociálódnak oldatban hidrogén kationok képződésével H +:
HRO Û H + + RO. Bázisok - elektrolitok, amelyek disszociálódnak a hidroxidionok képződésével OH -. ROH Û R + + OH -. Az amfoter elektrolitok savakkal disszociálhatók, és bázisokként:
H + + RO - Û ROH Û R + + OH -. Az elektrolit amfoteritását a fém és az oxigén (R-O), valamint az oxigén és a hidrogén (OH) közötti kötések kis különbsége magyarázza. Az amfoter elektrolitok közé tartozik az Al (OH) 3 hidroxidok. Zn (OH) 2. Be (OH) 2. Pb (OH) 4. Sn (OH) 2. Sn (OH) 4. Cr (OH) 3 és mások. A közepes sók elektrolitok. amelynek disszociációja során fémkationok (vagy ammónium-NH4 +) és savmaradékok anionjai képződnek.
A disszociáció részben vagy egészben előfordulhat. A disszociált molekulák számát az oldott molekulák számához viszonyítva a disszociáció fokának nevezzük. A disszociáció mértékétől függően az elektrolitok erősek és gyengeek.
Erős elektrolitok szinte teljesen elkülönülnek ionokká. Ezek közé tartoznak a savak: HCI, HBr, HI, HNO3. H2S04. HCIO4. HMnO4; lúgos és alkáliföldfém-bázisok: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca (OH) 2. Sr (OH) 2. Ba (OH) 2; szinte minden só.
A gyenge elektrolitok kis mértékben disszociálnak az ionokba. Ezek közé tartoznak a következők: H2O víz, szervetlen savak (például H2C03, H2S, HNO2, HCN, HClO); számos szerves sav (például CH3COOH, HCOOH); ammónium-hidroxid NH4OH, rosszul oldódó bázisok (például Mg (OH) 2Fe (OH) 2), amfoterikus hidroxidok; egyes sók (például CdCl2, Mg (CN) 2. HgCl2, Fe (SCN) 3).
Az erős elektrolit elektrolitikus disszociációjának folyamatát egyenletesen rögzítik, gyakorlati visszafordíthatatlanságának jelzésével: csak egy nyíl van megadva, az elektrolit molekuláris formájától az ionokig irányítva; A gyenge elektrolitok disszociációs egyenletét a reverzibilitásának jelzésével jegyezzük fel: Û.
Az ionok elektromos töltéseinek jelenléte és az oldatban lévő mozgások nagy kémiai aktivitást kölcsönöznek az elektrolit oldatoknak. Különböző elektrolitok oldatainak összekeverésekor az ellenkező töltés ionjai új molekulákba, komplexekbe vagy kristályokba kapcsolódhatnak, aminek következtében kémiai reakciók lépnek fel az oldatban. A különböző elektrolitok közötti ioncserét érintő reakciókat ioncserélő reakciónak nevezik. A cserélési reakciók nagyon magas arányban mennek végbe, mivel a reagensek már aktivált állapotban vannak, és a legtöbb eljárás kémiai egyensúlya gyors. Az elektrolit oldatokban az egyensúly helyreállítását befolyásoló fő tényező az ionok koncentrációjának változása. A cserefolyamat irányát (a rendszer egyensúlyának elmozdulását) a rosszul disszociáló, enyhén oldódó vagy gáznemű vegyületek kialakulásának lehetősége határozza meg. Ennek eredményeképpen bizonyos ionokat visszavonnak a kölcsönhatás szférájából, gyenge elektrolit, üledék, gáz formájában, ami teljesebb reakcióhoz vezet.
Ha a kezdetben és a képződött anyagok között gyengén disszociált vagy enyhén oldódó vegyületek vannak, akkor a rendszer egyensúlya az ionok legteljesebb kötődése felé mozdul el, vagyis a legkevésbé disszociált és kevéssé oldódó anyag felé.
A cserélési reakciókat célszerűen ionmolekuláris (ion) egyenletek formájában fejezzük ki, amelyek az oldatokban előforduló folyamatok lényegét mutatják. Ez a rögzítési forma tükrözi a megoldásban lévő anyagok állapotát és azok kölcsönhatását.
Amikor ion-molekuláris egyenleteket állítunk össze (teljes és rövidített), az erős elektrolitok képletei ionok formájában íródnak, mivel ebben az állapotban van megoldásuk. A gyenge elektrolitok, gáz-halmazállapotú és enyhén oldódó anyagok formuláit molekulák formájában írják le, függetlenül attól, hogy ezek a reakció kiindulási anyagai vagy termékei. A gáznemű anyagok vagy kicsapódó anyagok általában függőleges nyíllal jelennek meg - vagy ¯ (lásd a 2. mellékletet).
1. példa Az alábbi anyagok vizes oldata közötti kölcsönhatások molekuláris és ion molekuláris egyenleteinek leírása:
A megoldás. A reakció egyenletét molekuláris formában írjuk:
HCI + NaOH = NaCI + H20
Figyelembe véve, hogy a HCl, a NaOH és a NaCl erős elektrolitokra utal, és a H2O a gyenge elektrolitokra, akkor a teljes ionmolekuláris egyenletet írjuk:
A reakció során a Na + és Cl ionok nem változnak meg. Ezekből az ionokból az egyenlet bal és jobb oldalán kívül a rövidített ion-molekuláris egyenletet kapjuk:
Így a reakció bármilyen erős sav és bármely erős bázis (semlegesítési reakció) között a hidrogénionok és a hidroxidionok gyenge elektrolit-víz molekulájának kialakulásáig redukálódik.
Molekuláris reakcióegyenlet:
A levelet teljes ion-molekula reakció egyenlet levelet erős elektrolitok (sók oldható Pb (NO 3) 2 és Na 2S NaNO3.) Egy ionos formában, és az oldhatatlan sót (PBS) molekuláris formában:
A Na + és NO3 ionok - nem változik meg, ezért kizárjuk őket az egyenlet mindkét részéből.
A csökkent ionmolekuláris egyenlet:
Pb 2+ + S 2- = PbS¯
A reakciót a mérsékelten oldódó anyag képződése okozza.
Az írás az ion-molekula reakció egyenlet levelet erős elektrolitok (sók oldható K2 CO3 K2 SO4 és H2 SO4.) Egy ionos formában, és CO2 (gáz halmazállapotú) és H2 O (gyenge elektrolit) - egy molekuláris formában:
A kapott redukált ionmolekula-egyenlet azt mutatja, hogy ez a reakció gáz-halmazállapotú anyag és gyenge elektrolit képződésével jön létre.
A reakció a vízmolekulák képződésének tulajdonítható. Mivel azonban a salétromsav HNO2 gyenge elektrolit, és maga a fordított reakciófolyamatot meghatározó tényező, a három korábbi esettől eltérően a reakció reverzibilis. Azonban a rendszer egyensúlya a közvetlen reakció irányába mozdul el, mivel a víz sokkal gyengébb elektrolit, mint a dinitrogén sav.
2. példa. Két különböző egyenletet készítsen molekuláris formában, amely megfelel az egyenletnek egy redukált ionmolekuláris formában: Ni 2+ + S 2- = NiS¯.
A megoldás. A nikkel jelenléte kationok és szulfid - anionok a bal oldalon az egyenlet azt mondja, hogy kölcsönhatásban két erős elektrolit - vízben oldható sók, amelyeknek az összetétele nagyon változatos lehet, és egy ionos egyenlet megfelelnek az több molekuláris egyenletek. Bejelentkezés szimbólumok alapján a bal oldalon az egyenlet ilyen ionok ellenkező töltésű ionok, amelyek alkotják az eredeti ionok oldódnak az erős elektrolitok. Ezután ugyanazokat az ionokat rögzítjük az egyenlet jobb oldalán:
Ni 2+ + S 2- = NiS¯
Összefoglalva mindkét egyenletet, megkapjuk a teljes ion-molekuláris egyenletet:
Az ionok összetett képletekké történő kombinálásakor az egyenletet molekuláris formában írjuk:
Más alkalmas ionok kiválasztásával kapjuk a második egyenletet:
Ni 2+ + S 2- = NiS¯
3. Példa Molekuláris és ionmolekuláris egyenletek az amfoter cink-hidroxid és a salétromsav és a nátrium-hidroxid kölcsönhatásának reakcióihoz. Írja le a cink-hidroxid disszociációjának egyenleteit savas és lúgos közegben.
A megoldás. Mivel a Zn (OH) 2 cink-hidroxid amfoter, képes reagálni és sókat nem csak savakkal, hanem bázisokkal is létrehozni.
Amikor kölcsönhatásba lép a salétromsavval, cink-nitrátot és vizet kapunk:
Amikor a vizes oldatokban nátrium-hidroxiddal kölcsönhatásba lépnek, összetett vegyületek jönnek létre:
A cink-hidroxid disszociációs egyenletei:
(savas közegben) (lúgos közegben)
Az amfoter-hidroxidok bázisként és savakként disszociálnak. A sav adagolása ezt a bal oldali egyensúlyt kiszorítja, és az alkálifém hozzáadása jobbra. Ezért egy savas közegben a bázis típusában a disszociáció dominál, és savas típusú lúgos. Mindkét esetben a mérsékelten oldódó amfoter elektrolit disszociációjában kialakult ionok vízmolekuláinak kötődése az ilyen ionok új részeihez, azok kötődéséhez, új ionok oldásához való átmenethez vezet. Következésképpen egy ilyen elektrolit feloldódása mind a savas oldatban, mind az alkáli oldatban történik.
181. Az interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteit oldjuk fel: a) NaHC03 és NaOH; b) K2Si03 és HCI; c) BaCl2 és Na2S04.
182. Interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteinek kifejlesztése az alábbiak között: a) K2S és HCI; b) FeS04 és (NH4) 2S; c) Cr (OH) 3 és KOH, figyelembe véve, hogy a króm (III) -hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.
183. Töltsön fel két molekuláris egyenletet az ionmolekuláris egyenletekkel kifejezve:
184. Az alábbi anyagok közül melyik: Al (OH) 3; H2S04; Ba (OH) 2; Cu (NO3) 2 - kölcsönhatásba lép a kálium-hidroxiddal? Expresszálja ezeket a reakciókat molekuláris és ion molekuláris egyenletekkel.
185. A kölcsönhatás reakcióinak molekuláris és ion molekuláris egyenleteit össze kell oldani az alábbiak között: a) KHCO3 és KOH; b) Zn (OH) 2 és NaOH; c) CaCl2 és AgNO3.
186. Interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteinek kifejlesztése az alábbiak között: a) CuSO4 és H2S; b) BaCO3 és HNO3; c) FeCl3 és KOH.
187. Töltsön fel két molekuláris egyenletet az ionmolekuláris egyenletekkel kifejezve:
a) Cu 2+ + S 2- = CuS
188. Az interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteit a következők közül választva: a) Sn (OH) 2 és HCI; b) BeSO4 és KOH; c) NH4C1 és Ba (OH) 2.
189. Milyen anyagok közül a KNSO4. CH3 COOK, Ni (OH) 2. A Na2S kölcsönhatásba lép a kénsav oldatával? Expresszálja ezeket a reakciókat molekuláris és ionmolekuláris egyenletekkel.
190. Írja le az interakciós reakciók molekuláris és ion molekuláris egyenleteit az alábbi megoldások között: a) Hg (NO3) 2 és NaJ; b) H2S04 és Na2S; c) Pb (OH) 2 és KOH, figyelembe véve, hogy az ólom (II) -hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.
191. Töltsük fel a reakciók molekuláris egyenleteit, amelyeket ion-molekuláris egyenletekkel fejezünk ki:
192. Interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteinek kifejlesztése az alábbiak között: a) Cu (OH) 2 és HNO3;
b) ZnOHNO3 és HNO3; c) Be (OH) 2 és NaOH, figyelembe véve, hogy a berillium-hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.
193. Az interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteit az alábbi oldatok között hozzuk létre: a) Na3P04 és CaCl2; b) K2CO3 és BaCl2; c) Sn (OH) 2 és KOH, figyelembe véve, hogy a ón (II) -hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.
194. Töltsük fel a reakciók molekuláris egyenleteit, amelyeket ion-molekuláris egyenletekkel fejezünk ki:
195. Írja le az interakciós reakciók molekuláris és ion molekuláris egyenleteit az alábbiak között: a) COS és HCI; b) Ba (OH) 2 és CoCI2; c) Cr (OH) 3 és NaOH, figyelembe véve, hogy a króm (III) -hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.
196. Fel kell tüntetni a reakciók molekuláris egyenleteit, amelyeket ion-molekuláris egyenletekkel fejeznek ki:
a) Zn2 + + H2S = ZnS + 2H +
c) Ag + + Cl - = AgCl
197. Írja le az interakciós reakciók molekuláris és ion molekuláris egyenleteit az alábbi oldatok között: a) H2S04 és Ba (OH) 2; b) FeCl3 és NaOH; c) CH3COONa és HCI.
198. Az interakciós reakciók molekuláris és ionmolekuláris egyenleteit az alábbi oldatok között végezze: a) CuCl2 és KOH; b) NiS04 és (NH4) 2S; c) MgC03 és HNO3.
199. Töltsük fel a reakciók molekuláris egyenleteit, amelyeket ion-molekuláris egyenletekkel fejezünk ki:
200. Az alábbi anyagok közül melyik: NaCl, NiSO4. Be (OH) 2. A NaHC03 nátrium-hidroxid oldattal reagál, mivel a berillium-hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik. Expresszálja ezeket a reakciókat molekuláris és ion molekuláris egyenletekkel.