Na2sio3 hno3 ионное уравнение полное и сокращенное

Na2sio3 hno3 ионное уравнение полное и сокращенное

Урок посвящен изучению темы «Реакции ионного обмена». На нём вы рассмотрите сущность реакций, протекающих между растворами кислот, солей и щелочей. На уроке будет дано определение новому понятию реакции ионного обмена.

Также будут рассмотрены условия протекания реакций ионного обмена до конца. Чтобы лучше понять, какие необходимо соблюдать условия протекания реакций ионного обмена до конца, будет проведено повторение, что собой представляют эти реакции, их сущность. Приводятся примеры на закрепление этих понятий.

Урок поможет закрепить умение составлять уравнения реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах, научит составлять по сокращенному ионному уравнению молекулярные.

I. Сущность реакций ионного обмена

Реакциями ионного обмена называют реакции между растворами электролитов, в результате которых они обмениваются своими ионами.

Реакции ионного обмена протекают до конца (являются практически необратимыми) в тех случаях, если образуются слабый электролит, осадок (нерастворимое или малорастворимое вещество), газ.

AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO₃
Реакция протекает до конца, так как выпадает осадок хлорида серебра

Сu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
Реакция идет до конца, так как образуется слабый электролит вода

Na₂CO₃ + 2H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O
Реакция протекает до конца, так как образуется углекислый газ

Правила написания уравнений реакций в ионном виде

1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.

2. Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ (солей, кислот, оснований), обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.

3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.

4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.

На ионы диссоциируют

Реагенты (исходные вещества)

Растворимые (P) в воде (см. ТР):

(включая Ca(OH)₂ – M)

Растворимые (P) в воде (см. ТР):

Исключения – неустойчивые вещества не диссоциируют, а разлагаются на газ и воду:

Р — растворимое вещество;

М — малорастворимое вещество;

ТР — таблица растворимости.

Алгоритм составления реакций ионного обмена (РИО)

в молекулярном, полном и кратком ионном виде

1) Записываем уравнение РИО в молекулярном виде:

Взаимодействие сульфата меди (II) и гидроксида натрия:

2) Используя ТР указываем растворимость веществ воде:

— Если продукт является М или Н – оно выпадает в осадок, справа от химической формулы ставим знак ↓

— Если продукт является газом, справа от химической формулы ставим знак ↑

3) Записываем уравнение РИО в полном ионном виде. Какие вещества диссоциируют см. в таблице — ПАМЯТКЕ

Cu 2 + + SO₄ 2- + 2Na + + 2OH — = 2Na + + 2SO₄ + Cu(OH)₂↓

Полный ионный вид

4) Записываем уравнение реакции в кратком ионном виде. Сокращаем одинаковые ионы, вычёркивая их из уравнения реакции.

Помните! РИО необратима и практически осуществима, если в продуктах образуются:

Краткий ионный вид

Вывод – данная реакция необратима, т.е. идёт до конца, т.к. образовался осадок Cu(OH)₂↓

Заишем еще несколько примеров РИО, идущих с образованием осадка:

Пример №1

а) Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:

б) Полное ионное уравнение реакции:

2Al 3+ + 3SO₄ 2- + 3Ba 2+ + 6Cl — = 3BaSO₄↓ + 2Al 3+ + 6Cl —

в) Cокращенное ионное уравнение реакции:

Пример №2

а) Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

б) Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два факта: образование вещества, нерастворимого в воде, и выделение воды.

Полное ионное уравнение реакции:

2Na + + CO₃ 2- + 2H + + 2Cl — = 2Na + + CO₂↑ + H₂O + 2Cl —

Cокращенное ионное уравнение реакции:

О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода (IV).

Заишем еще несколько примеров РИО, идущих с образованием газа:

Пример №1

Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (сульфида) с кислотой:

Полное ионное уравнение реакции:

2K + + S 2– + 2H + + 2Cl – = 2K + + 2Cl – + H₂S↑

Cокращенное ионное уравнение реакции:

Пример №2

Молекулярное уравнение реакции нерастворимой соли (карбоната) с кислотой:

Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды.

Посмотрите видео-опыт: “Реакция нейтрализации”

Пример №1

Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:

KOH (р) + HCl (р) = KCl(р) + H₂O (мд)

Полное ионное уравнение реакции:

K + + OH – + H + + Cl – = K + + Cl – + H₂O

Cокращенное ионное уравнение реакции:

Пример №2

Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:

Полное ионное уравнение реакции:

Cокращенное ионное уравнение реакции:

CaO + 2H+ = Ca 2+ + H₂O.

Пример №3

Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

Полное ионное уравнение реакции:

В данном случае полное ионное уравнение совпадает с сокращенным ионным уравнением.

V. Выполнение заданий

Задание №1. Определите, может ли осуществляться взаимодействие между растворами гидроксида калия и хлорида аммония, записать реакциив молекулярном, полном, кратком ионном виде.

— Составляем химические формулы веществ по их названиям, используя валентности и записываем РИО в молекулярном виде (проверяем растворимость веществ по ТР):

так как NH₄OH неустойчивое вещество и разлагается на воду и газ NH₃уравнение РИО примет окончательный вид

— Cоставляем полное ионное уравнение РИО, используя ТР (не забывайте в правом верхнем углу записывать заряд иона):

K + + OH — + NH₄ + + Cl — = K + + Cl — + NH₃ ↑+ H₂O

— Cоставляем краткое ионное уравнение РИО, вычёркивая одинаковые ионы до и после реакции:

Взаимодействие между растворами следующих веществ может осуществляться, так как продуктами данной РИО являются газ (NH₃ ↑) и малодиссоциирующее вещество вода (H₂O).

Подберите вещества, взаимодействие между которыми в водных растворах выражается следующими сокращёнными уравнениями. Составьте соответствующие молекулярное и полное ионное уравнения.

— Используя ТР подбираем реагенты — растворимые в воде вещества, содержащие ионы 2H + и CO₃ 2- .

— Составляем молекулярное уравнение РИО:

так как угольная кислота – неустойчивое вещества, она разлагается на углекислый газ CO₂ ↑ и воду H₂O, уравнение примет окончательный вид:

— Составляем полное ионное уравнение РИО:

6H + +2 PO₄ 3- + 6 K + + 3CO₃ 2- -> 6 K + + 2 PO₄ 3- + 3CO₂ ↑ + 3H₂O

— Составляем краткое ионное уравнение РИО:

Сокращаем коэффициенты на три и получаем:

В конечном итоге мы получили искомое сокращённое ионное уравнение, следовательно, задание выполнено верно.

Задание №3. Запишите реакцию обмена между оксидом натрия и фосфорной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

1. Составляем молекулярное уравнение, при составлении формул учитываем валентности (см. ТР)

3Na₂O (нэ) + 2H₃PO₄ (р) -> 2Na₃PO₄ (р) + 3H₂O (мд), где нэ — неэлектролит, на ионы не диссоциирует,
мд — малодиссоциирующее вещество, на ионы не раскладываем, вода — признак необратимости реакции

2. Составляем полное ионное уравнение:

3. Сокращаем одинаковые ионы и получаем краткое ионное уравнение:

3Na₂O + 6H + -> 6Na + + 3H₂O
Сокращаем коэффициенты на три и получаем:
Na₂O + 2H + -> 2Na + + H₂O

Данная реакция необратима, т.е. идёт до конца, так как в продуктах образуется малодиссоциирующее вещество вода.

VI. Задания для самостоятельной работы

Задание №1. Посмотрите следующий эксперимент:

Составьте уравнение реакции ионного обмена карбоната натрия с серной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

Задание №2. Закончите уравнения реакций в молекулярном, полном и кратком ионном виде:

При выполнении задания используйте таблицу растворимости веществ в воде. Помните об исключениях!

Задание №3. Посмотрите следующий эксперимент:

Составьте уравнение реакции ионного обмена хлорида бария с сульфатом магния в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

Задание №4. Закончите уравнения реакций в молекулярном, полном и кратком ионном виде:

При выполнении задания используйте таблицу растворимости веществ в воде. Помните об исключениях!

Задания 21. Электролитическая диссоциация и реакции ионного обмена

0E3246

Сокращённое ионное уравнение Н + + ОН − = H₂O соответствует взаимодействию азотной кислоты с:

1) оксидом натрия

2) гидроксидом меди

3) гидроксидом натри

4) нитратом калия

Ответ: 3

Пояснение:

Азотная кислота является сильной кислотой, следовательно, практически все ее молекулы диссоциируют на катионы H + и анионы NO₃ − . На гидроксид-ионы OH − диссоциируют сильные растворимые в воде основания, т.е. щелочи. Из всех вариантов ответов, представленных в задании, подходит гидроксид натрия, который в водном растворе распадается на Na + и OH − .

Полное ионное уравнение реакции NaOH и HNO₃: Na + + OH − + H + + NO₃ − = Na + + NO₃ − + H₂O. Сократив слева и справа в уравнении одинаковые ионы, получим сокращенное ионной уравнение, представленное в задании. Данная реакция идет за счет образования малодиссоциирующего вещества – воды.

Оксид натрия не диссоциирует в воде, а реагирует с ней с образованием щелочи:

Гидроксид меди является нерастворимым основанием, поэтому в воде не диссоциирует.

Полное ионное уравнение Cu(OH)₂ + 2H + + 2NO₃ − = Cu 2+ + 2NO₃ − + 2H₂O

Сокращенное ионное уравнение: Cu(OH)₂ + 2H + = Cu 2+ + 2H₂O

Растворимая в воде соль KNO₃ при диссоциации не дает гидроксид-ионы. Являясь сильным электролитом, она распадается на катионы K + и анионы NO₃ −

4BEAF0

Осадок выпадает при приливании серной кислоты к раствору, содержащему ионы:

• 1. NH₄ + и NO₃ −
• 2. K + и SiO₃ 2−
• 3. Cu 2+ и Cl −
• 4. Na + и S 2-

Ответ: 2

Пояснение:

Серная кислота является сильным электролитом и в воде диссоциирует на ионы: H + и SO₄ 2- . При взаимодействии катионов H + с анионами SiO₃ 2− образуется не растворимая в воде кремниевая кислота H₂SiO₃.

Кислотный остаток серной кислоты SO₄ 2- не образует осадков с предложенными катионами, как можно проверить по таблице растворимости кислот, оснований и солей в воде.

Катион H + , кроме как с SiO₃ 2− , также не образует осадков с предложенными анионами.

0144F8

Сокращённое ионное уравнение Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH)₂ соответствует взаимодействию между:

• 1. CuSO₄ (p-p) и Fe(OH)₃
• 2. CuS и Ba(OH)₂ (p-p)
• 3. CuCl₂ (p-p) и NaOH (p-p)
• 4. CuO и H₂O

Ответ: 3

Пояснение:

В первом случае реакция между сульфатом меди CuSO₄ и гидроксидом железа (III) Fe(OH)₃ не протекает, поскольку гидроксид железа является нерастворимым основанием и не диссоциирует в водном растворе.

Во втором случае реакция также не идет из-за нерастворимости сульфида меди CuS.

В третьем варианте реакция обмена между хлоридом меди (II) и NaOH протекает за счет выпадения осадка Cu(OH)₂.

Уравнение реакции в молекулярном виде выглядит следующим образом:

Уравнение этой реакции в полном ионном виде:

Cu 2+ + 2Cl − + 2Na + + 2OH − = Cu(OH)₂↓ + 2Na + + 2Cl − .

Сократив одинаковые ионы Na + и Cl − в левой и правой частях полного ионного уравнения, получаем сокращенное ионное уравнение:

Оксид меди CuO (II), являясь оксидом переходного металла (IA группы) с водой не взаимодействует, так как не образует растворимого основания.

BA67F8

Взаимодействию растворов хлорида меди(II) и гидроксида калия соответствует сокращённое ионное уравнение:

• 1. Cl − + K + = KCl
• 2. CuCl₂ + 2OH − = Cu(OH)₂ + 2Cl −
• 3. Cu 2+ + 2KOH = Cu(OH)₂ + 2K +
• 4. Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH)₂

Ответ: 4

Пояснение:

Реакция обмена между растворами хлорида меди (II) и гидроксида калия в молекулярном виде записывается следующим образом:

Реакция проходит за счет выпадения голубого осадка Cu(OH)₂.

CuCl₂ и KOH являются растворимыми соединениями, поэтому в растворе распадаются на ионы.

Запишем реакцию в полном ионном виде:

Cu 2+ + 2Cl − + 2K + + 2OH − = Cu(OH)₂↓ + 2Cl − + 2K +

Сокращаем одинаковые ионы 2Cl − и 2K +

слева и справа полного ионного уравнения и получаем сокращенное ионное уравнение:

KCl, CuCl₂ и KOH являются растворимыми веществами и в водном растворе диссоциируют на катионы и анионы практически нацело. В других предложенных вариантах ответов эти соединения фигурируют в недиссоциированном виде, поэтому варианты 1, 2 и 3 не являются верными.

C02CF3

Какое сокращённое ионное уравнение соответствует взаимодействию силиката натрия с азотной кислотой?

• 1. K + + NO₃ − = KNO₃
• 2. H + + NO₃ − = HNO₃
• 3. 2H + + SiO₃ 2- = H₂SiO₃
• 4. 2K + + SiO₃ 2- = K₂SiO₃

Ответ: 3

Пояснение:

Реакцию взаимодействия силиката натрия с азотной кислотой (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Поскольку силикат натрия – растворимая соль, а азотная кислота является сильной, оба вещества в растворе диссоциируют на ионы. Запишем реакцию в полном ионном виде:

Сократив ионы Na + и NO ₃ − в левой и правой частях уравнения, получим сокращенное ионное уравнение:

Остальные предложенные варианты не отражают признака реакции – выпадение осадка. Кроме того, в представленных вариантах ответа растворимые соли KNO₃ и K₂SiO₃ и сильная кислота HNO₃ представлены в недиссоциированном виде, что, конечно, неверно, поскольку эти вещества сильные электролиты.

F6DE0A

Сокращённое ионное уравнение Ba 2+ + SO₄ 2− =BaSO₄ соответствует взаимодействию

• 1. Ba(NO₃)₂ и Na₂SO₄
• 2. Ba(OH)₂ и CuSO₄
• 3. BaO и H₂SO₄
• 4. BaCO₃ и H₂SO₄

Ответ: 1

Пояснение:

Реакцию взаимодействия нитрата бария с сульфатом натрия (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Поскольку нитрат бария и сульфат натрия являются растворимыми солями, оба вещества в растворе диссоциируют на ионы. Запишем реакцию в полном ионном виде:

Сократив ионы Na + и NO₃ − в левой и правой частях уравнения, получим сокращенное ионное уравнение:

Реакцию взаимодействия гидроксида бария с сульфатом меди (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Образуются два осадка. Поскольку гидроксид бария и сульфат меди являются растворимыми веществами, то оба в растворе диссоциируют на ионы. Запишем реакцию в полном ионном виде:

Поскольку одинаковых ионов в левой и правой частях уравнения нет и невозможно ничего сократить, то сокращенное ионное уравнение выглядит так же, как и полное. Реакцию взаимодействия оксида бария с серной кислотой (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Поскольку BaO является оксидом, в воде не диссоциирует (BaO взаимодействует с водой с образованием щелочи), записываем формулу BaO в недиссоциированном виде. Серная кислота является сильной, поэтому в растворе диссоциирует на катионы H + и анионы SO₄ 2− . Реакция протекает за счет выпадения осадка сульфата бария и образования малодиссоциирующего вещества. Запишем реакцию в полном ионном виде:

Здесь тоже одинаковых ионов в левой и правой частях уравнения нет и невозможно ничего сократить, то сокращенное ионное уравнение выглядит так же, как и полное. Реакцию взаимодействия карбоната бария с серной кислотой (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Реакция протекает за счет образования осадка, выделения газа и образования малодиссоциирующего соединения – воды. Поскольку BaCO₃ – это нерастворимая соль, следовательно, в растворе на ионы не распадается, то записываем формулу BaCO₃ в молекулярном виде. Серная кислота является сильной, поэтому в растворе диссоциирует на катионы H + и анионы SO₄ 2− . Запишем реакцию в полном ионном виде:

Полное ионное уравнение совпадает с сокращенным, поскольку одинаковых ионов в левой и правой частях уравнения нет.

2A4F01

Сокращённое ионное уравнение Ba 2+ + CO₃ 2− = BaCO₃ соответствует взаимодействию

1) сульфата бария и карбоната калия

2) гидроксида бария и углекислого газа

3) хлорида бария и карбоната натрия

4) нитрата бария и углекислого газа

Ответ: 3

Пояснение:

Реакция между сульфатом бария BaSO₄ и карбонатом калия K₂CO₃ не протекает, поскольку сульфат бария – нерастворимая соль. Необходимое условие реакции обмена двух солей – это растворимость обоих солей.

Реакция между гидроксидом бария Ba(OH)₂ и углекислым газом CO₂ (кислотным оксидом) протекает за счет образования нерастворимой соли BaCO₃. Это реакция взаимодействия щелочи с кислотным оксидом с образованием соли и воды. Запишем реакцию в молекулярном виде:

Поскольку гидроксид бария является растворимым основанием, в растворе он диссоциирует на катионы Ba 2+ и гидроксид-ионы OH − . Оксид углерода в воде не диссоциирует, поэтому в ионных уравнениях его формулу следует записывать в молекулярном виде. Карбонат бария является нерастворимой солью, поэтому в ионном уравнении реакции его также записываем в молекулярном виде. Таким образом, реакция взаимодействия гидроксида бария и углекислого газа в полном ионном виде выглядит следующим образом:

Поскольку одинаковых ионов в левой и правой частях уравнения нет и невозможно ничего сократить, то сокращенное ионное уравнение выглядит так же, как и полное.

Реакцию взаимодействия хлорида бария с карбонатом натрия (реакция обмена) в молекулярном виде записывается следующим образом:

Поскольку хлорид бария и карбонат натрия являются растворимыми солями, оба вещества в растворе диссоциируют на ионы. Запишем реакцию в полном ионном виде:

Ba 2+ + 2Cl − + 2Na + + CO₃ 2- = BaCO₃↓ + 2Na + + 2Cl −

Сократив ионы Na + и Cl − в левой и правой частях уравнения, получим сокращенное ионное уравнение:

Реакция между нитратом бария Ba(NO₃)₂ и углекислым газом CO₂ (кислотным оксидом) в водном растворе не протекает. Углекислый газ CO₂ в водном растворе образует слабую неустойчивую угольную кислоту H₂CO₃, которая не способна вытеснить сильную HNO₃ из раствора соли Ba(NO₃)₂.

Гидролиз метасиликата натрия

Na₂SiO₃ — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
Na₂SiO₃ + HOH ⇄ NaHSiO₃ + NaOH

Полное ионное уравнение
2Na + + SiO₃ 2- + HOH ⇄ Na + + HSiO₃ — + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
SiO₃ 2- + HOH ⇄ HSiO₃ — + OH —

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
NaHSiO₃ + HOH ⇄ H₂SiO₃ + NaOH

Полное ионное уравнение
Na + + HSiO₃ — + HOH ⇄ H₂SiO₃ + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HSiO₃ — + HOH ⇄ H₂SiO₃ + OH —

Среда и pH раствора метасиликата натрия

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).