Ионные реакции обмена и электролитической диссоциации
- Опубликовано 27.07.2020Подготовка к ЕГЭ
Ионные реакции обмена и электролитической диссоциации
В предыдущих статьях мы с вами уже рассмотрели окислительно-восстановительные реакции, научились правильно прогнозировать продукт реакции и понимать поведение исходных реагентов в зависимости от среды реакции. Конечно вы помните, что 31 задание егэ по химии посвящено как раз ионным реакциям обмена и электролитической диссоциации.
Давайте сначала повторим (а кто-то изучит новое) теорию.
Электролитическая диссоциация. Понятия слабых и сильных электролитов
Электролитическая диссоциация – это равновесный процесс, залеченный в следующем: одновременно с ионизацией в растворе и расплаве электролита имеет место и обратный процесс – моляризация – соединение ионов в молекулы. Это значит, что в растворе или расплаве абсолютно любого электролита одновременно находятся в равновесии диссоциированная и Ионизация электролитов в растворе подчиняется законам химической термодинамики. То есть состояние равновесия при диссоциации зависит от природы растворенного вещества и растворителя, концентрации растворенного вещества и от температуры.
Для количественного выражения равновесия процесса ионизации введено понятие степени диссоциации – отношения числа диссоциированных молекул к общему числу молекул электролита в растворе, выражаемое либо в долях единицы либо в процентах.
По степени диссоциации электролиты условно делят на сильные и слабые ( в некоторых случаях фигурируют понятия очень слабых и средних электролитов). Из-за такой размытости понятий в различных источниках можно найти разные границы сильных и слабых электролитов. Давайте возьмем за основу, что сильные электролиты –это те, который в разбавленных растворах находятся в виде ионов. А слабые находятся в виде молекул в разбавленных растворах.
В водных растворах сильными электролитами являются практически все соли, гидроксиды и щелочных и щелочноземельных металлов и следующие кислоты:
К слабых электролитам относят воду, гидроксид аммония, амфотерные гидроксиды, малорастворимые основания и следующие кислоты:
Степень электролитической диссоциации зависит от природы электролита и растворителя и от концентрации раствора.
Более точной характеристикой электролита является константа его диссоциации. Константа диссоциации – константа равновесия процесса диссоциации, зависящая от природы электролита и растворителя, от температуры, но не зависящая от концентрации. Чем больше значение константы диссоциации, тем более глубоко протекает ионизация электролита. Но это справедливо только для слабых электролитов. Ведь в них электролиты находятся в виде недиссоциированных молекул, и процент ионов крайне мал. В таких случаях константа диссоциации является величиной постоянной при заданной температуре и может служить мерой относительной силы слабых электролитов.
При изменении концентрации слабого электролита его степень диссоциации изменяется таким образом, что константа диссоциации остается величиной неизменной.
Ионные реакции и ионные уравнения реакций
Мы получили представление о слабых и сильных электролитах и ионизации в растворе. Отсюда следует, что реакции между электролитами в растворе –это ионные реакции. Допустим смешали два разбавленных раствора электролитов АБ и ВД (пусть они дают однозарядные ионы). В ходе диссоциации электролитов в растворе будут находиться 4 вида ионов А + Б- — В + Д — Они могут соединяться в другие комбинации при обменной реакции. Будет ли при этом равновесие смещаться вправо зависит от характера потенциальных продуктов реакции.
Реакции обмена между электролитами в растворе возможна если один из продуктов уходит из сферы реакции, иными словами выпадает в осадок или выделяется в виде газообразного вещества либо является малодиссоциированным соединением.
Ионные реакции записывают с помощью ионно-молекулярных уравнений (сокращенных и полных). Слабые электролиты, нерастворимые вещества, неэлектролиты записывают в молекулярной форме, а сильные электролиты –в ионной форме.
При составлении ионных уравнений нужно учитывать, что алгебраическая сумма зарядов ионов, на которые диссоциируют электролиты, равна нулю.
Давайте теперь перейдем к практическим заданиям и рассмотрим различные уравнения реакций ионного обмена.
Практические задания
Даны растворы хлорида калия и нитрата серебра. Напишите уравнения реакции в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной форме.
Реакцию между водными растворами представленных соединений можно написать следующим образом:
- Молекулярное уравнение: AgNO3+KCl=AgCl+KNO3
- Полное ионно-молекулярное уравнение: Ag + +NO3 — +K + +Cl — =AgCl+K + +NO3 —
- Сокращенное ионно-молекулярное уравнение: Ag + +Cl — =AgCl
Первое уравнение у нас описывает сам характер реакции в молекулярном виде. Второе представляет сильные электролиты в ионной форме, а нерастворимое вещество в молекулярной форме. В третьем уравнении считаем, что катионы калия и нитрат-ионы мало чем отличаются по своему состоянию что до, что после реакции, поэтому мы ими пренебрегаем и записываем реакции в сокращенном виде (взаимодействия ионов серебра и хлора).
Даны растворы ацетата натрия и соляной кислоты. Напишите уравнения реакции в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной форме.
- Молекулярное уравнение: CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH
- Полное ионно-молекулярное уравнение: Na + +CH3COO — +H + +Cl — =Na + +Cl — +CH3COOH
- Сокращенное ионно-молекулярное уравнение: CH3COO — +H + =CH3COOH
Давайте теперь дадим пояснение написанному. Уксусная кислота представляет собой слабый электролит, поэтому ее записываем в молекулярной форме, а вот все другие реагенты –соляная кислота и соли – сильные электролиты и их записываем в ионном формате. Сокращенное ионное уравнение показывает, что у нас протекает реакция обмена с образованием слабого электролита – уксусной кислоты.
Даны растворы карбоната кальция и соляной кислоты. Напишите уравнения реакции в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной форме.
Эта реакция у нас также представляет собой реакцию обмена, в которой карбонат кальция-малорастворимое вещество, вода –слабый электролит, а углекислый газ –газообразное вещество, не являющееся электролитом. Последнее уравнение отражает сущность реакции: углекислый газ можно получить только воздействием кислот на карбонаты. Реакция у нас необратима, ввиду удаления углекислого газа их реакционной системы.
А теперь по сложившейся традиции представляем вам упражнения для самостоятельного решения и проверки усвоения материала.
В экзаменационных работах у вас представлен будет перечень реагентов для составления окислительно-восстановительной реакции 30 задания егэ по химии и 31 задания егэ по химии. Это усложним вам несколько жизнь, поэтому предлагаем вам выбрать из представленного списка реагентов те, которые вступают в реакцию ионного обмена.
Задача для проверки
Хлорат натрия, манганат калия, гидроксид хрома, серная кислота, силицид магния, пероксид водорода, гидроксид бария
Напишите уравнение в молекулярной, ионной и сокращенной ионной форме. Объясните свой выбор.
Чему равна сумма коэффициентов в сокращенных ионных уравнениях реакций между : а) ацетатом натрия и соляной кислотой ; б) карбонатом магния и азотной кислотой?
Химия | 10 — 11 классы
Чему равна сумма коэффициентов в сокращенных ионных уравнениях реакций между : а) ацетатом натрия и соляной кислотой ; б) карбонатом магния и азотной кислотой?
А) CH3 — COONa + HCl = CH3 — COOH + NaCl
: CH3 — COO( — ) + Na( + ) + H( + ) + Cl( — ) = CH3 — COOH + Na( + ) + Cl ( — )
: CH3 — COO( — ) + H( + ) = CH3 — COOH
б) MgCO3 + 2 HNO3 = Mg(NO3)2 + CO2 + H2O
: Mg(2 + ) + CO3(2 — ) + 2H( + ) + 2NO3( — ) = Mg(2 + ) + 2 NO3 ( — ) + CO2 + H2O
: CO3(2 — ) + 2H( + ) = CO2 + H2O
Уравнение реакций в молекулярной , полной, и сокращенной ионной формах между а) серной кислотой и ацетатом магния б) уксусной кислотой и карбот \ натом натрия?
Уравнение реакций в молекулярной , полной, и сокращенной ионной формах между а) серной кислотой и ацетатом магния б) уксусной кислотой и карбот \ натом натрия.
Даны растворы : а)?
Даны растворы : а).
Карбоната калия и соляной кислоты б).
Сульфида натрия и серной кислоты в).
Хлорида цинка и азотной кислоты г).
Сульфида натрия и серной кислоты д).
Сульфата меди(II) и азотной кислоты.
Составьте уравнение реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде.
Уравнения осуществимых реакций между гидроксидом бария и соляной кислотой, карбонат натрия и нитрат кальция, карбоната натрия и азотной кислотой, карбоната натрия и гидроксидом калия, гидроксидом желе?
Уравнения осуществимых реакций между гидроксидом бария и соляной кислотой, карбонат натрия и нитрат кальция, карбоната натрия и азотной кислотой, карбоната натрия и гидроксидом калия, гидроксидом железа(3) и азотной кислотой, оксидом меди(2) и азотной кислотой, карбонат кальция и сульфатом бария.
Составьте ионные уравнения.
Определите форму связывание ионнов в результате протикания возможных реакций.
Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакций между карбонатом натрия и соляной кислотой равны : а)12 и 4 б)13 и 5 в)10 и 2 г)10 и 3?
Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакций между карбонатом натрия и соляной кислотой равны : а)12 и 4 б)13 и 5 в)10 и 2 г)10 и 3.
Составьте молекулярное и ионное уравнения реакции, протекающей между раствором гидрокарбоната магния и соляной кислотой?
Составьте молекулярное и ионное уравнения реакции, протекающей между раствором гидрокарбоната магния и соляной кислотой.
В ответе укажите сумму коэффициентов левой части сокращенного ионного уравнения реакции.
Напишите реакции соляной кислоты и карбоната кальция, с оксидом магния ( сокращенное и ионное)?
Напишите реакции соляной кислоты и карбоната кальция, с оксидом магния ( сокращенное и ионное).
Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакции между силикатом натрия и соляной кислотой равны — очень нужен ответ — контрольная?
Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакции между силикатом натрия и соляной кислотой равны — очень нужен ответ — контрольная.
Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции взаимодействия азотной кислоты с карбонатом магния?
Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции взаимодействия азотной кислоты с карбонатом магния.
В ответе приведите сумму коэффициентов со¬кращенного ионного уравнения.
Напишите уравнение реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной формах между :а) серной кислотой и ацетатом магнияб) уксусной кислотой и карбонатом натрияв) ацетатом бария и сульфатом натрияг) ?
Напишите уравнение реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной формах между :
а) серной кислотой и ацетатом магния
б) уксусной кислотой и карбонатом натрия
в) ацетатом бария и сульфатом натрия
г) гидроксидом натрия и ацетатом аммония
д) ацетатом серебра и хлоридом калия.
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при сливании растворов : а) хлорида магния и гидроксида натрия ; б) азотной кислоты и гидроксида железа(II) ; в) соляной кислоты и карбона?
Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при сливании растворов : а) хлорида магния и гидроксида натрия ; б) азотной кислоты и гидроксида железа(II) ; в) соляной кислоты и карбоната кальция.
На странице вопроса Чему равна сумма коэффициентов в сокращенных ионных уравнениях реакций между : а) ацетатом натрия и соляной кислотой ; б) карбонатом магния и азотной кислотой? из категории Химия вы найдете ответ для уровня учащихся 10 — 11 классов. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.
Электролиз солей карбоновых кислот (реакция Кольбе)
Электролиз по Кольбе – это электролиз растворов солей карбоновых кислот. В ходе реакции образуются соответствующие алканы.
Например, рассмотрим электролиз водного раствора ацетата натрия CH3COONa. В водном растворе ацетат натрия практически полностью диссоциирует:
CH3COONa → CH3COO – + Na +
При этом на катод притягиваются катионы натрия Na + и молекулы воды H2O. Восстанавливаться на катоде будут молекулы воды, т.к. окислительные свойства ионов водорода превышают окислительные свойства катионов щелочных металлов:
K(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH –
На аноде окисляются ацетат-ионы, а именно, атом углерода карбоксильной группы. При этом от карбоксильной группы остаются метильные радикалы, которые образуют газообразный этан.
A(+): 2CH3COO – — 2e = 2CO2 + CH3–CH3
Суммарное уравнение электролиза водного раствора ацетата натрия:
В общем виде получается:
2R–COONa + 2H2O → H2 + 2NaOH + 2CO2 + R–R
То есть при электролизе раствора пропионата натрия образуется бутан:
http://himia.my-dict.ru/q/2351693_cemu-ravna-summa-koefficientov-v-sokrasennyh/
http://chemege.ru/elektroliz-solej-karb-kislot/