Хімія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

6.10. Реакції в розчинах електролітів. Складання молекулярних і йонно-молекулярних рівнянь

За нормальних умов тверді речовини зазвичай не вступають між собою в хімічні реакції. Хоч би один з реагентів повинен бути в газоподібному чи рідкому (розчиненому) стані. Отже, у хімії часто мають справу з реакціями між розчиненими у воді речовинами. Реакції між розчиненими електролітами — це реакції між окремими йонами, їх називають реакціями йонного обміну. Реакції між електролітами відбуваються, якщо:

  • випадає осад (↓), тобто утворюється продукт реакції, який у воді не розчиняється або є малорозчинним;
  • виділяється газ (↑), тобто утворюються леткі сполуки, або
  • утворюється малодисоційована речовина (наприклад, вода).

Зауважимо, що, складаючи йонно-молекулярних рівняння, добре розчинні сполуки записують, як йони, а слабкі електроліти, погано розчинні та леткі речовини (H2S, СО2, SO2) — у молекулярній формі:

NaOH + НСl = NaCl + Н2О (молекулярне рівняння)

Na+ + ОН- + Н+ + Cl- = Na+ + Сl- + Н2О (повне йонно-молекулярне рівняння)

ОН- + Н+ = Н2О (скорочене йонно-молекулярне рівняння)

Розгляньмо найважливіші випадки йонообмінних реакцій.

1. Реакції нейтралізації (взаємодія кислоти з основою):

  • сильної кислоти із сильною основою:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2Н2О (молекулярне рівняння)

  • слабкої кислоти із сильною основою (у цьому разі слабкі кислоти, а також кислоти, у яких ступінь дисоціації у розведених розчинах менше 50 %, пишуть у недисоційованій формі (це стосується таких кислот, як H2SO3, HNO2, HF, Н3РО4):

HNO2 + NaOH = NaNO2 + H2O (молекулярне рівняння)

  • слабкої основи із сильною кислотою:

2. Реакції з утворенням летких речовин:

К2СО3 + 2НСl = 2КСl + СO2↑ + Н2O

+ + СО2-3 + 2Н+ + 2Сl- = 2К+ + 2Сl- + СО2↑ + Н2О

СО2-3 + 2Н+ = CO2↑ + Н2О

Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S↑

2Na+ + S2- + 2H+ + SO2-4 = 2Na+ + SO2-4 + H2S↑

S2- + 2H+ = H2S↑

(NH4)2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O

2NH+4 + SO2-4 + 2K+ + 2OH- = 2K+ + SO2-4 + 2NH3↑ + 2H2O

NH+4 + OH- = NH3↑ + H2O

MgSO3 + 2HCl = MgCl2 + SO2↑ + H2O

MgSO3 + 2H+ + 2Сl- = Mg2+ + 2Сl- + SO2↑ + H2O

MgSO3 + 2H+ = Mg2+ + SO2↑ + H2O

FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑

FeS + 2H+ + SO2-4 = Fe2+ + SO2-4 + H2S↑

FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S↑

3. Реакції з утворенням малорозчинних солей, основ та амфотерних гідроксидів:

FeCl3 + 3КОН = Fe(OH)3↓ + 3КСl

Fe3+ + 3Сl- + 3К+ + 3ОН- = Fe(OH)3↓ + 3К+ + 3Сl-

Fe3+ + 3ОН- = Fe(OH)3

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Аl(ОН)3↓ + 3Na2SO4

2Аl3+ + 3SO2-4 + 6Na+ + 6ОН- = 2Аl(ОН)3↓ + 6Na+ + 3SO2-4

2Аl3+ + 6ОН- = 2Аl(ОН)3

Аl3+ + 3ОН- = Аl(OН)3

Fe2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 = 3BaSO4↓ + 2Fe(NO3)3

3Fe3+ + 3SO2-4 + 3Ba2+ + 6NO-3 = 3BaSO4↓ + 2Fe3+ + 6NO-3

3SO2-4 + 3Ba2+ = 3BaSO4

SO2-4 + Ba2+ = BaSO4

2K3PO4 + 3CaCl2 = Ca3(PO4)2↓ + 6KCl

6K+ + 2PO3-4 + 3Ca2+ + 6Сl- = Ca3(PO4)2↓ + 6K+ + 6Сl-

2PO3-4 + 3Ca2+ = Ca3(PO4)2