Матеріал параграфа допоможе вам:
зрозуміти суть хімічної реакції між електролітами в розчині;
з'ясувати, які хімічні рівняння називають йонно-молекулярними;
складати йонно-молекулярні рівняння.
Рівняння реакцій за участю розчинів електролітів — лугів, кислот, солей, які ви складали у 8 класі, не передають суті хімічних перетворень, оскільки в них записано формули речовин, а не формули йонів.
Що ж насправді відбувається при взаємодії електролітів у розчині? З’ясуємо це, розглянувши реакцію між розчинами магній хлориду і натрій гідроксиду:
Розчин вихідної солі містить катіони Магнію та аніони Хлору
а розчин лугу — катіони Натрію і гідроксид-іони:
Під час реакції йони Mg2+ і ОН-, сполучаючись, утворюють осад малорозчинної основи Mg(OH)2, а йони Na+ і Cl- залишаються в розчині.
Змінимо наведене вище хімічне рівняння, взявши до уваги стан (дисоційований, недисо-ційований) кожного реагенту і продукту. Замість формул обох реагентів записуємо формули йонів, які були в розчинах сполук до реакції, разом із відповідними коефіцієнтами (враховуємо індекс 2 у формулі солі Магнію та коефіцієнт 2 перед формулою лугу):
У правій частині рівняння залишаємо формулу Mg(OH)2, а замість формули натрій хлориду записуємо формули відповідних йонів з урахуванням коефіцієнта 2, який був у вихідному рівнянні:
В обох частинах нового рівняння є однакові йони — Na+ і Cl-, причому кожний — в однаковій кількості. Вилучивши їх, отримуємо запис, який називають йонно-молекулярним рівнянням1:
Йонно-молекулярне рівняння — це рівняння, яке містить формули речовин і формули йонів.
Йонно-молекулярне рівняння вказує на те, що саме відбувається під час хімічного перетворення, тобто які частинки взаємодіють або утворюються в розчині. Складаючи
таке рівняння, кожну речовину подають у тій формі (дисоційованій, недисоційованій), яка переважає в реакційній суміші чи є в ній єдино можливою.
При складанні йонно-молекуляр-ного рівняння дотримуються такої послідовності дій:
1. Записують «звичайне» хімічне рівняння (його називають молекулярним1).
2. За таблицею розчинності визначають, які реагенти і продукти реакції розчиняються у воді, а які — не розчиняються.
3. З’ясовують, які реагенти і продукти реакції є сильними електролітами, а які — слабкими електролітами або неелектролітами.
4. Формули розчинних сильних електролітів замінюють на формули відповідних йонів, ураховуючи при цьому індекси та коефіцієнти. Спочатку записують катіони, потім — аніони.
5. З обох частин отриманого рівняння вилучають однакові йони (у разі їх наявності) в однакових кількостях.
6. Якщо всі коефіцієнти виявляться кратними, їх ділять на відповідне число.
Складіть йонно-молекулярне рівняння реакції між барій нітратом і натрій карбонатом у розчині.
Тепер розглянемо, як виконують протилежне завдання. Складемо молекулярне рівняння, яке відповідає йонно-молекулярному рівнянню
У лівій частині рівняння записано лише формули йонів. Отже, сполуки, які взаємо-
діють, мають бути сильними й розчинними електролітами.
Йони Н+ утворюються в розчині при дисоціації сильної кислоти(наприклад,
Обравши
реагентами хлоридну кислоту і натрій гідроксид, допишемо в ліву частину йонно-молеку-лярного рівняння йони Cl- і Na+:
Йони Н+ і ОН- сполучаються в молекули слабкого електроліту — води, а йони Na+ і Cl-залишаються в розчині. Допишемо їх у праву частину рівняння:
«З’єднавши» йони у формули відповідних сполук, отримаємо молекулярне рівняння
Отже, для того щоб скласти молекулярне рівняння за даним йонно-молекулярним рівнянням, потрібно замінити кожний йон на формулу відповідного сильного й розчинного електроліту, а потім дописати формули інших реагентів (продуктів) — розчинних сильних електролітів.
Зрозуміло, що йонно-молекулярному рівнянню Н+ + ОН- = Н2О відповідають багато молекулярних рівнянь, бо реагентами можуть бути інші луги та сильні кислоти. Приклади таких рівнянь:
Зазначимо, що пара реагентів Ba(OH)2 і H2SO4 не задовольняє умови завдання. Хоча барій гідроксид і сульфатна кислота — сильні й розчинні електроліти, однак при їх взаємодії утворюється нерозчинна сіль BaSO4, формула якої мала бути в правій частині йонно-молекулярного рівняння.
Запропонуйте молекулярне рівняння, яке відповідає йонно-молекулярному рівнянню
При складанні йонно-молекулярних рівнянь сильну двохосновну кислоту H2SO4 прийнято подавати йонами Н+ і SO4-, а кислоти середньої сили — молекулами, тобто в недисоційованій формі.
ВИСНОВКИ
Суть реакції, яка відбувається між електролітами в розчині, передає йонно-молекулярне рівняння; воно містить формули речовин і формули йонів.
При складанні йонно-молекулярних рівнянь лише сильні електроліти подають у дисоційова-ній формі.
73. Чим відрізняється йонно-молекулярне рівняння від молекулярного?
74. Складіть йонно-молекулярні рівняння реакцій, що відповідають таким молекулярним рівнянням:
75. Запропонуйте молекулярні рівняння, що відповідають таким йонно-молекулярним рівнянням:
76. Складіть йонно-молекулярні рівняння реакцій, що відбуваються в розчині між такими електролітами:
а) ферум(ІІ) нітратом і барій гідроксидом;
б) натрій фторидом і хлоридною кислотою;
в) літій гідроксидом і сульфатною кислотою;
г) хром(ІІІ) сульфатом і калій ортофосфатом.
77. Складіть молекулярне і йонно-молекулярне рівняння реакції між розчинами лугу і солі, в результаті якої утворюються:
а) нерозчинна основа і розчинна сіль;
б) луг і нерозчинна сіль;
в) нерозчинна основа і нерозчинна сіль.
78. Допишіть схеми перетворень, складіть йонно-молекулярні та відповідні молекулярні рівняння:
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Попель, Крикля