Ионные уравнения в 8 классе

§ 38. Ионные уравнения

Большинство химических реакций протекает в растворах. Растворы электролитов содержат ионы, поэтому реакции в растворах электролитов фактически сводятся к реакциям между ионами.

При составлении ионных уравнений следует руководствоваться тем, что формулы веществ малодиссоциирующих, нерастворимых и газообразных записывают в молекулярном виде. Если вещество выпадает в осадок, то, как вы уже знаете, рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вниз (↓), а если в ходе реакции выделяется газообразное вещество, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вверх (↑).

Например, если к раствору сульфата натрия Na₂SO₄ прилить раствор хлорида бария ВаСl₂ (рис. 132), то в результате реакции образуется белый осадок сульфата бария BaSO₄. Запишем молекулярное уравнение реакции:

Рис. 132.
Взаимодействие сульфата натрия и хлорида бария

Перепишем это уравнение, изобразив сильные электролиты в виде ионов, а уходящие из сферы реакции — в виде молекул:

Мы записали, таким образом, полное ионное уравнение реакции. Если исключить из обеих частей равенства одинаковые ионы, т. е. ионы, не участвующие в реакции (2Na + и 2Сl — в левой и правой частях уравнения), то получим сокращённое ионное уравнение реакции:

Это уравнение показывает, что сущность реакции сводится к взаимодействию ионов бария Ва 2+ и сульфат-ионов , в результате которого образуется осадок BaSO₄. При этом совершенно не имеет значения, в состав каких электролитов входили эти ионы до реакции. Аналогичное взаимодействие можно наблюдать и между K₂SO₄ и Ba(NO₃)₂, H₂SO₄ и ВаСl₂.

Лабораторный опыт № 17
Взаимодействие растворов хлорида натрия и нитрата серебра

К 1 мл раствора хлорида натрия в пробирке добавьте с помощью пипетки несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете? Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции. Согласно сокращённому ионному уравнению предложите несколько вариантов проведения такой реакции с другими электролитами. Запишите молекулярные уравнения проделанных реакций.

Таким образом, сокращённые ионные уравнения представляют собой уравнения в общем виде, которые характеризуют сущность химической реакции и показывают, какие ионы реагируют и какое вещество образуется в результате.

Рис. 133.
Взаимодействие азотной кислоты и гидроксида натрия

Если к раствору гидроксида натрия, окрашенного фенолфталеином в малиновый цвет, прилить избыток раствора азотной кислоты (рис. 133), то раствор обесцветится, что послужит сигналом протекания химической реакции:

Полное ионное уравнение этой реакции:

Na + + OН — + Н + + NO₃ = Na + + NO — ₃ + Н₂O.

Но поскольку ионы Na + и NO — ₃ в растворе остаются в неизменном виде, то их можно не писать, и в конечном итоге сокращённое ионное уравнение реакции записывают так:

Оно показывает, что взаимодействие сильной кислоты и щёлочи сводится к взаимодействию ионов Н + и ионов ОН — , в результате которого образуется малодиссоциирующее вещество — вода.

Подобная реакция обмена может протекать не только между кислотами и щелочами, но и между кислотами и нерастворимыми основаниями. Например, если получить голубой осадок нерастворимого гидроксида меди (II) взаимодействием сульфата меди (II) с щёлочью (рис. 134):

а затем поделить полученный осадок на три части и прилить к осадку в первой пробирке раствор серной кислоты, к осадку во второй пробирке — соляной кислоты, а к осадку в третьей пробирке раствор азотной кислоты, то во всех трёх пробирках осадок растворится (рис. 135).

Рис. 135.
Взаимодействие гидроксида меди (II) с кислотами:
а — серной; б — соляной; в — азотной

Это будет означать, что во всех случаях прошла химическая реакция, суть которой и отражена с помощью одного и того же ионного уравнения.

Чтобы в этом убедиться, запишите молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения приведённых реакций.

Лабораторный опыт № 18
Получение нерастворимого гидроксида и взаимодействие его с кислотами

В три пробирки налейте по 1 мл раствора хлорида или сульфата железа (III). Прилейте в каждую пробирку по 1 мл раствора щёлочи. Что наблюдаете? Затем добавьте в пробирки соответственно растворы серной, азотной и соляной кислот до исчезновения осадка. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакции.

Предложите несколько вариантов проведения такой реакции с другими электролитами. Запишите молекулярные уравнения предложенных реакций.

Рассмотрим ионные реакции, которые протекают с образованием газа.

В две пробирки нальём по 2 мл растворов карбоната натрия и карбоната калия. Затем в первую прильём соляной, а во вторую — раствор азотной кислоты (рис. 136). В обоих случаях мы заметим характерное «вскипание» из-за выделяющегося углекислого газа.

Рис. 136.
Взаимодействие растворимых карбонатов:
а — с соляной кислотой; б — с азотной кислотой

Запишем молекулярное и ионные уравнения реакции для первого случая:

Реакции, протекающие в растворах электролитов, записывают с помощью ионных уравнений. Эти реакции называют реакциями ионного обмена, так как в раствоpax электролиты обмениваются своими ионами. Таким образом, можно сделать два вывода.

Ключевые слова и словосочетания

1. Молекулярное и ионное уравнения реакций.
2. Реакции ионного обмена.
3. Реакции нейтрализации.

Работа с компьютером

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

1. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, о которых говорилось в первой части параграфа, — между сульфатом калия и нитратом бария, между серной кислотой и хлоридом бария. В чём суть обеих реакций?
2. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, о которых говорилось во второй части параграфа, — между гидроксидом меди (II) и соляной кислотой, между гидроксидом меди (II) и азотной кислотой. В чём суть обеих реакций?
3. Запишите молекулярное и ионное уравнения реакций между карбонатом калия и фосфорной кислотой. Что объединяет эту реакцию и те реакции, о которых говорилось в конце параграфа?
4. Предложите примеры реакций, протекающих с образованием осадков, пользуясь таблицей растворимости. Уравнения реакций запишите в молекулярной и ионной формах.
5. Приведите по два молекулярных уравнения реакций для следующих ионных:

Ионные уравнения

Ионные уравнения — неотъемлемая часть сложной и интересной химической науки. Такие уравнения позволяют наглядно увидеть, какие ионы вступают в химические превращения. В виде ионов записывают вещества, которые подвергаются электролитической диссоциации. Разберем историю вопроса, алгоритм составления ионных уравнений и примеры задач.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Еще древние алхимики, проводя нехитрые химические реакции в поисках философского камня и записывая в толстые фолианты результаты своих исследований, использовали определенные знаки для химических веществ. У каждого ученого была своя система, что неудивительно: каждый хотел защитить свои тайные знания от происков завистников и конкурентов. И лишь в VIII веке появляются единые обозначения для некоторых элементов.

В 1615 году Жан Бегун в своей книге «Начала химии», что по праву считается одним из первых учебников в этом разделе естествознания, предложил использовать условные обозначения для записи химических уравнений. И лишь в 1814 году шведский химик Йонс Якоб Берцелиус создал систему химических символов на основе одной или двух первых букв латинского названия элемента, подобную той, с которой ученики знакомятся на уроках.

В восьмом классе (параграф 12, учебник «Химия. 8 класс» под редакцией В.В. Еремина) ребята научились составлять молекулярные уравнения реакций, где и реагенты, и продукты реакций представлены в виде молекул.

Однако это упрощенный взгляд на химические превращения. И об этом задумывались ученые уже в XVIII веке.

Аррениус в результате своих экспериментов выяснил, что растворы некоторых веществ проводят электрический ток. И доказал, что вещества, обладающие электропроводностью, в растворах находятся в виде ионов: положительно заряженных катионов и отрицательно заряженных анионов. И именно эти заряженные частицы вступают в реакции.

ЧТО ТАКОЕ ИОННЫЕ УРАВНЕНИЯ

Ионные уравнения реакций — это химические равенства, в которых вещества, вступающие в реакцию, и продукты реакций обозначены в виде диссоциированных ионов. Уравнения данного типа подходят для записи химических реакций замещения и обмена в растворах.

Ионные уравнения — неотъемлемая часть сложной и интересной химической науки. Такие уравнения позволяют наглядно увидеть, какие ионы вступают в химические превращения. В виде ионов записывают вещества, которые подвергаются электролитической диссоциации (тема подробно разбирается в параграфе 10, учебник «Химия. 9 класс» под редакцией В.В. Еремина). В виде молекул записывают газы, вещества, выпадающие в осадок, и слабые электролиты, которые практически не диссоциируют. Газы обозначаются стрелкой вверх (↑), субстанции, выпадающие в осадок, стрелкой вниз (↓).

ОСОБЕННОСТИ ИОННЫХ УРАВНЕНИЙ

1. Реакции ионного обмена, в отличие от окислительно-восстановительных реакций, протекают без нарушения валентности веществ, вступающих в химические превращения.

— окислительно-восстановительная реакция

— реакция ионного обмена

2. Реакции между ионами протекают при условии образования в ходе реакции плохорастворимого осадка, выделения летучего газа или образования слабых электролитов.

Удивительно, что реакции обмена могут проходить даже с нерастворимыми солями слабых кислот. В этом случае сильная кислота вытесняет слабую из ее солей. В качестве примера можно привести сокращенное ионное уравнение разведения карбоната кальция в сильных кислотах.

АЛГОРИТМ СОСТАВЛЕНИЯ ИОННОГО УРАВНЕНИЯ

Записываем молекулярное уравнение химического процесса.

Балансируем молекулярное уравнение с помощью коэффициентов.

Чтобы правильно сбалансировать равенство, нужно вспомнить закон сохранения массы веществ (параграф 12, «Химия. 8 класс» под редакцией В.В. Еремина), согласно которому в ходе химических превращений новые атомы не появляются, а старые не разрушаются. Т.е. число атомов в продуктах реакции равно числу атомов в исходных веществах. Помним, что водород и кислород уравниваем в последнюю очередь.

Определяем, какие вещества в химической реакции диссоциируют, т.е. распадаются на ионы.

Записываем в виде ионов:

• растворимые соли;
• сильные кислоты (H₂SO₄, HNO₃, HCl и др.);
• растворимые в воде основания.

Записываем в виде молекул:

• нерастворимые соли;
• слабые кислоты, щелочи, вода;
• оксиды;
• газы;
• простые вещества;
• большинство органических соединений.

Если есть сомнения в растворимости реагента или продукта реакции, можно проверить по специальной таблице, которая является справочным материалом, ей можно пользоваться на различных экзаменах.

В таблице, помимо растворимости соединений, представлены также заряды катионов и анионов, участвующих в реакциях.

Определяем многоатомные ионы.

Это необходимо сделать, т.к. данные соединения не разлагаются на отдельные атомы и имеют свой заряд. Чаще всего в химических превращениях участвуют следующие многоатомные ионы:

Записываем равенство таким образом, чтобы все диссоциирующие субстанции были представлены в виде катионов и анионов.

Проверяем, чтобы уравнение было сбалансировано, т.е. количество различных атомов в частях с реагентами и продуктами реакции совпадало.

На данном этапе мы получили полное ионное уравнение.

Вычеркиваем идентичные ионы в обеих частях равенства, т.е. катионы и анионы с одинаковыми нижними индексами и зарядами, и переписываем равенство без данных ионов.

Проверяем, чтобы количество атомов элементов совпадало в правой и левой частях уравнения. Таким образом получаем краткое ионное уравнение.

ПРИМЕРЫ

Задача 1

Выясните, произойдет ли химическое взаимодействие между растворами гидроксида калия и хлорида аммония. (Записать для реакции молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное уравнение.)

Записываем молекулярное уравнение, проверяем коэффициенты.

Помним, что гидроксид аммония — нестабильное соединение и разлагается на аммиак и воду.

Записываем окончательное уравнение:

NB! Благодаря летучести и резкому раздражающему запаху 3%-й раствор NH₃ называется «нашатырный спирт» и используется в медицине.

Подсматривая в таблицу растворимости, помечаем полное ионное уравнение, не забывая о зарядах ионов.

Вычеркивая идентичные катионы и анионы в обеих частях реакции, составляем краткое ионное уравнение.

Делаем вывод: химическая реакция между гидроксидом калия и хлоридом аммония протекает с образованием воды и выделением аммиака — летучего газа с резким запахом.

Задача 2

А сейчас выполним задание из учебника «Химия. 9 класс» под редакцией В.В. Еремина.

Налейте в пробирку 1 мл раствора карбоната натрия и аккуратно прилейте к нему пару капелек соляной кислоты.

Составьте уравнение реакции, напишите полное и сокращенное ионные уравнения.

Записываем реакцию в молекулярном виде, расставляем коэффициенты, если это необходимо.

Подсматривая в таблицу растворимости, записываем полное ионное уравнение, не забывая отмечать заряды ионов.

Вычеркивая одинаковые катионы и анионы в правой и левой частях равенства, составляем краткое ионное уравнение.

Вопрос «Что происходит?» остался без ответа. К сожалению, в домашних условиях этот опыт осуществить трудновато, так как стиральной содой уже давно никто не пользуется, да и соляную кислоту в аптеке уже не продают. Но примерно такой же визуальный эффект можно наблюдать, если смешать раствор пищевой соды с раствором уксусной кислоты.

План-конспект урока химии в 8-м классе по теме «Ионные уравнения»

Разделы: Химия

Тип урока: изучение нового материала

Дидактическая цель: показать суть химических реакций, протекающих в растворах

Цели по содержанию:

• на основе усвоенных понятий о реакциях обмена и электролитической диссоциации веществ разных классов сформировать понятие «реакции ионного обмена», закрепить понятие «реакции нейтрализации»;
• экспериментально доказать, что реакции в растворах электролитов являются реакциями между ионами; выявить условия, при которых они идут практически до конца;
• дать первоначальные представления о качественных реакциях;
• научить школьников применять знания о диссоциации кислот, оснований, солей при написании ионных уравнений реакций;
• научить составлять эмпирические, полные и сокращённые ионные уравнения; по сокращённому ионному уравнению определять продукты реакции.

• совершенствовать учебные умения школьников при составлении химических уравнений, при выполнении лабораторных опытов;
• продолжить формирование химической речи учащихся, творческого мышления, правил научного общения, умения прогнозировать результат деятельности;

• воспитывать культуру интеллектуального труда; чувство ответственности, уверенности в себе, требовательности к себе; умение работать в парах

Основные понятия темы: реакции ионного обмена, ионные реакции, ионные уравнения, молекулярные (эмпирические) уравнения реакций, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, реакции нейтрализации

Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, парная

• Габриелян О.С. Химия. 8 класс: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 3-е изд. – М.: Дрофа, 1999. – 208 с.: ил.
• Габриелян О.С. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс/ О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова, А.В. Яшукова. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2003. – 416 с.
• Горковенко М.Ю. Химия. 8 класс: Поурочные разработки к учебникам О.С. Габриеляна; Л.С. Гузея, В.В. Сорокина, Р.П. Суровцевой; Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана. – М.: ВАКО, 2004. – 284 с.
• Савинкина Е.В. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл. к учебнику О.С. Габриеляна «Химия. 8 класс»/ Е.В. Савинкина, Н.Д. Свердлова. – М.: Экзамен, 2006. – 191 с.
• Габриелян О.С. Химический эксперимент в школе. 8 класс: учебно-метод. пособие/ О.С. Габриелян, Н.Н. Рунов, В.И. Толкунов. – М.: Дрофа, 2005. – 304 с.
• Габриелян О.С. Химия. 8 кл.: тетрадь для лабораторных опытов и практических работ к учебнику О.С. Габриеляна «Химия. 8 класс»/ О.С. Габриелян, А.В. Яшукова. – М.: Дрофа, 2006. – 96 с.: ил.
• Ходаков Ю.В. и др. Неорганическая химия: Учеб. для 9 кл. сред. шк./ Ю.В. Ходаков, Д.А. Эпштейн, П.А. Глориозов. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 1988. – 176 с., 2 л. ил.: ил.
• Занимательная химия на уроках в 8-11 классах: тематические кроссворды/ сост. О.В. Галичкина. – Волгоград: Учитель, 2007. – 119 с.
• Карты с лабораторными работами, «лабиринтом букв», задачами, домашним заданием.
• Растворы CaCl2, AgNO3, BaCl2 и Na2SO4, K2CO3 и H2SO4, NaOH и H2SO4, CuSO4 ,KNO3 и NaCl, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин.

Ход урока

I. Организационное начало урока.

II. Мобилизующий этап. Актуализация знаний учащихся.

Ц	И	И	С	Р	О	А	Н
К	А	И	О	О	Г	М	Е
Р	Е	Б	Н	Н	О	Б	К

• Определите ключевое понятие сегодняшнего урока, используя «лабиринт букв» («реакции ионного обмена»)
• Какие уже известные вам понятия включает это, пока ещё новое для вас, понятие? («реакции обмена», «ионы»)
• Что такое ионы? Какие вещества и при каких условиях образуют ионы? Как называется процесс распада вещества на ионы при растворении в воде? На какие ионы при растворении в воде диссоциируют кислоты, соли, основания? (схемы диссоциации кислот, оснований, солей, см. приложение 1)
• Какие реакции мы называем реакциями обмена? (общая схема, см. приложение 2)
• Найдите среди предложенных реакций реакции обмена:
  1. K₂CO₃ + H₂SO₄ ?
  2. Mg + HCl ?
  3. Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂?
  4. Zn(OH)₂ ?
  5. NaOH + HCl ?
  6. SO₃ + MgO ?
• Перечислите условия протекания реакций обмена до конца (схема, см. приложение 3)
• Какая из реакций протекает с образованием осадка, газа, воды?

III. Целеполагание и мотивация.
— Итак, опираясь на знания о реакциях обмена и условиях их протекания до конца, а также электролитической диссоциации кислот, солей, оснований при растворении в воде, на сегодняшнем уроке мы должны выяснить, какие реакции называются реакциями ионного обмена и научиться составлять ионные уравнения.
— Запишите тему урока

IV. Изучение нового материала. Первичное закрепление.

1) Вступительное слово
— Каждое химическое свойство, проявляемое сильными электролитами в растворах, — это свойство ионов, на которые электролит распался: либо катионов, либо анионов. Между тем, реакции обмена между электролитами в водных растворах мы раньше изображали молекулярными уравнениями, не учитывая, что в этих реакциях участвуют не молекулы электролита, а ионы, на которые он диссоциирован.
— Итак, реакции, осуществляемые в растворах между ионами, называются ионными, а уравнения таких реакций – ионными уравнениями
— Как такие реакции происходят в действительности, рассмотрим сначала на примере реакций, сопровождающихся выделением осадка.

2) Лабораторная работа № 1 «Реакции, идущие с образованием нерастворимых (малорастворимых) веществ»
Оборудование и реактивы: растворы CaCl₂, AgNO₃, BaCl₂ и Na₂SO₄, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки.
а) В пробирку с раствором CaCl₂, закреплённую в пробиркодержателе, добавьте несколько капель AgNO₃.
Что наблюдаете? Запишите молекулярное уравнение химической реакции
(см. приложение 4)
— При выполнении лабораторных опытов соблюдайте основные правила техники безопасности
(см. приложение 5)
— Сливая растворы CaCl₂ и AgNO₃, мы наблюдаем образование осадка AgCl, в растворе остаётся Ca(NO₃)₂
2AgNO₃ + CaCl₂ = Ca(NO₃)₂ + 2AgCl ?

Полекулярное (эмпирическое) уравнение
— Обе исходные соли – сильные электролиты, полностью диссоциирующие в воде

2Ag+	2NO3—	Ca2+	2Cl-	Ca2+	2NO3—	2AgCl ?

— Одна из полученных солей также остаётся в растворе диссоциированной на ионы Ca₂+ и NO₃-, а вот AgCl – нерастворимое соединение, не диссоциирующее в воде, поэтому его переписываем в молекулярном виде.
— Итак, уравнение реакции между CaCl₂ и AgNO₃ можно записать так:
2Ag+ + 2NO₃ — + Ca₂ + + 2Cl- = Ca₂ + + 2NO₃ — + 2AgCl ?

Полное ионное уравнение
— Что же произошло при сливании растворов? Ионы Ag + и Cl- соединились и образовали AgCl, выпавший в осадок.
— Ионы же Ca₂ + и NO₃ — в реакции не участвовали, они остались такими, какими были и до сливания растворов, следовательно, мы можем исключить их обозначение из левой и правой частей полного ионного уравнения. Что осталось?
2Ag + + 2Cl — = 2AgCl ?
— Или, сокращая коэффициенты,
Ag + + Cl — = AgCl ?

Сокращённое ионное уравнение
— Это уравнение показывает, что суть данной реакции сводится к взаимодействию Ag + и Cl — , в результате которого образуется осадок AgCl. При этом совершенно не важно, в состав каких электролитов входили эти ионы до реакции: аналогичное взаимодействие можно наблюдать и между NaCl и AgNO₃, AgNO₃ и AlCl₃ и так далее – суть всех этих реакций будет сводиться к взаимодействию Ag + и Cl — c образованием AgCl?
б) Рассмотрите реакцию ионного обмена между BaCl₂ и Na₂SO₄
(см. приложение 4)
— Предложите, пользуясь таблицей растворимости, формулы электролитов, реакции между которыми сводятся к взаимодействию Ba₂ + + SO₄ — = BaSO₄?
в) растворы каких веществ нужно взять, чтобы в растворе осуществилась реакция между Ca₂ + + CO₃ — = CaCO₃?
(см. приложение 4)
— Составьте молекулярные уравнения предложенных реакций, запишите сокращённое ионное уравнение, отражающее их суть.
— Образование при реакции нерастворимого или малорастворимого соединения используют для обнаружения в растворе того или иного иона: так растворимые соли серебра используют для обнаружения Cl — , Br — , I — … — ионов, так как с этими анионами Ag + образует нерастворимые осадки, и, наоборот, растворимые соли, содержащие Cl — , Br — , I — … — ионы, используют для распознавания Ag + в растворе.
— Такие реакции принято называть качественными, т.е. реакциями, с помощью которых можно обнаружить тот или иной ион.
(таблица «Качественные реакции на ионы», см. приложение 6)

3) Лабораторный опыт № 2 «Реакции с образованием газообразных веществ»
Оборудование и реактивы: растворы K₂CO₃ и H₂SO₄, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки.
а) Видеоопыт «Реакции ионного обмена, протекающие с выделением газа»
Посмотрите видеоопыт, составьте и запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции.
Можно ли считать данную реакцию качественной? Почему?
б) Проведите аналогичную реакцию между K₂CO₃ и H₂SO₄, составьте и запишите молекулярное и сокращённое ионное уравнения реакции.
в) Предложите вещества, растворы которых можно взять для осуществления реакции между 2H + + SO₃2 — = H2O + SO₂?
(см. приложение 4)

4) Лабораторный опыт № 3 «Реакции, идущие с образованием слабого электролита»
Оборудование и реактивы: растворы NaOH и H₂SO₄, CuSO₄, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин
а) В пробирку прилейте 1-2 мл раствора NaOH, добавьте 2-3 капли фенолфталеина. Прилейте H₂SO₄ до полного обесцвечивания раствора.
Почему раствор обесцветился? Как называются реакции между кислотами и основаниями, в результате которых образуется соль и вода?
б) Посмотрите видеоопыт «Реакция нейтрализации», составьте молекулярное и сокращённое ионное уравнение для продемонстрированной вам реакции
— Реакция нейтрализации может протекать не только между кислотами и щелочами, но и между кислотами и нерастворимыми основаниями. Для доказательства проведём следующий опыт.
в) Получите свежеосаждённый Cu(OH)₂, используя выданные вам реактивы. Какие? Разделите полученный осадок на 3 равные пробирки, в каждую добавьте по 1-2 мл разных кислот. Что наблюдаете?
Составьте и запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнение одной из проведённых реакций. В чём её суть? Можно утверждать, что сокращённая запись отражает суть всех трёх реакций, независимо от того, какая кислота вступала в реакцию?

5) Лабораторный опыт № 4 «Обратимое взаимодействие между ионами»
Оборудование и реактивы: растворы KNO₃ и NaCl, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин
В пробирку с KNO₃ добавьте 2-3 капли фенолфталеина, прилейте 1-2 мл раствора NaCl. Что наблюдаете? Составьте молекулярное и полное ионное уравнения реакции.
Какие ионы находились в растворе? Какие ионы находятся в полученном растворе? О чём свидетельствует отсутствие видимых эффектов реакции?
Как называются такие реакции?

V. Обобщение
— Итак, мы рассмотрели реакции, протекающие в растворах электролитов с образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества: растворы электролитов содержат ионы, следовательно, реакции в растворах электролитов сводятся к реакциям между ионами. Сформулируйте определение понятия «реакции ионного обмена» (реакции между ионами в растворах электролитов, протекающие с выделением осадка, газа или воды)

VI. Значение реакций ионного обмена
— Реакции ионного обмена широко распространены в живой и неживой природе, например, образование осадочных пород (гипс, известняк, другие соли), появление камней в почках животных и человека.
Широко используются реакции ионного обмена и в практических целях, например, для осаждения ионов, приносящих существенный вред людям и животным. К таким относят, в первую очередь, катионы тяжёлых металлов.
Тяжелые металлы — это элементы периодической системы с относительной молекулярной массой больше 40. Так сложилось, что термины «тяжелые металлы» и «токсичные металлы» стали синонимами.
На сегодняшний день безоговорочно к числу токсичных относят кадмий, ртуть, свинец, сурьму. Деятельность значительной части остальных в живых организмах можно оценить только на «отлично». Действительно, металлы в ионной форме входят в состав витаминов, гормонов, регулируют активность ферментов.
Установлено, что для белкового, углеводного и жирового обмена веществ необходимы Mo, Fe, V, Co, W, B, Mn, Zn; в синтезе белков участвуют Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co; в кроветворении — Co, Cu, Mn, Ni, Zn; в дыхании — Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co. Справедливо утверждение о том, что нет вредных веществ, есть вредные концентрации. Поэтому ионы меди, кобальта или даже хрома, если их содержание в живом организме не превышает естественного, можно именовать микроэлементами, если же они генеалогически связаны с заводской трубой, то это уже тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу.
— Предложите решение следующей задачи:
Задача 1.
В сточных водах гальванического цеха химического завода обнаружены катионы Fe₃ + , Fe₂ + , Ni 2+ и анионы Cl — , SO₄ 2- . Как с помощью реакций ионного обмена можно очистить эти стоки?
— Поработайте в парах над решением подобных задач:
Задача 2.
Предложите ионные реакции для очистки сточных вод автотранспортного предприятия от катионов Pb 2+ и Cu 2+ , оказывающих токсическое действие на живые организмы.
Задача 3.
В сточных водах животноводческих ферм отмечено повышенное содержание катионов Ca 2+ и Zn 2+ . Предложите реактивы, с помощью которых можно очистить воду от этих ионов.

VII. Домашнее задание
С какими веществами может реагировать фосфорная кислота, образуя а) газ; б) воду; в) осадок?
Запишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращённом ионном видах.