Nh4ch3coo молекулярное и ионно молекулярные уравнения реакций

Выражения молекулярных и ионно-молекулярных уравнений реакций

Задача 584.
Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ:
a) NaHCO₃ + HCl ⇔;
б) FeCl₃ + 3KOH ⇔;
в) Pb(CH₃COO)₂ + Na₂S ⇔;
г) 2КHS + H₂SO₄ ⇔;
д) Zn(NO₃)₂ + 2KOH ⇔;
е) Са(ОН)₂ + СО₂⇔;
ж) Са(ОН)₂ + СО_{2(избыток)} ⇔.
Для каждого случая указать причину смещения равновесия в сторону прямой реакции.
Решение:
a) NaHCO₃ + HCl ⇔ NaCl + H₂O + CO₂↑;
HCO₃ — + H + ⇔ H₂O + CO₂↑.

Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется неустойчивая угольная кислота, которая в водных растворах распадается на углекислый газ и воду:

б) FeCl₃ + 3KOH ⇔ Fe(OH)₃↓ + 3H₂O;
Fe 3+ + 3OH — ⇔ Fe(OH)₃↓.
Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется малорастворимое вещество Fe(OH)₃.

Равновесие системы смещено в сторону прямой реакции, потому что при реакции образуется малорастворимое вещество PbS.

Равновесие системы смещено в сторону образования малодиссциируемого электролита H₂S.

В результате реакции образуется малорастворимое вещество гидроксид цинка, поэтому равновесие системы сместится вправо.

Равновесие реакции смещено вправо, потому что образуется малорастворимое вещество карбонат кальция.

2ОН — +2СО 2– ⇔ НСО3 — .

При избытке углекислого газа карбонат кальция превращается в гидрокарбонат кальция. В данной реакции при избытке углекислого газа в растворе происходит реакция:

Хотя при данном процессе образуется электролит, но равновесие реакции всё же смещено вправо, потому что согласно принципу Ле Шателье, равновесие системы при избытке углекислого газа будет смещено в сторону уменьшения его концентрации, действительно при постоянном подведении углекислого газа в систему осадка не образуется.

Задача 585.
Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: NaCN, KNO₃, KOCl, NaNO₂, CH₃COONH₄, CaCl₂, NaClO₄, HCOOK, KBr? Для каждой из гидролизующихся солей написать уравнение гидролиза в ионно-молекулярной форме и указать реакцию ее водного раствора.
Решение:
a) NaCN — соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:

CN — + H₂O ⇔ HCN + OH — .

При гидролизе образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.

б) KNO₃ — соль сильного основания и сильной кислоты, поэтому гидролизу не подвергается. рР = 7, реакция среды нейтральная.

в) KOCl — соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:

ClO — + H₂O ⇔ HOCl + OH —

При гидролизе соли образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.

г) NaNO₂ — соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли проходит по аниону:

При гидролизе образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.

д) CH₃COONH₄ — соль слабого основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону:

Так как K(NH₄OH) ()= K(CH₃COOH) = 1.8 . 10 -5 , то гидролиз соли равномерно протекает как по катиону, так и по аниону, т.е. содержание ионов H+ и OH- примерно одинаково, поэтому рН ((= 7. Реакция среды нейтральная.

е) CaCl₂, NaClO₄ и KBr являются солями сильных оснований и сильных кислот, поэтому гидролиз этих солей не протекает и, реакция их растворов будет нейтральной, рН = 7.

ж) HCOOK — соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз соли протекает по аниону:

HCOO — + H₂O ⇔ HCOOH + OH —

При гидролизе соли образуется дополнительное количество ионов OH-, которые придают раствору щелочную среду, рН > 7.

Гидролиз солей слабых оснований и слабых кислот.

В этом случае в реакции одновременно участвуют и катион, и анион соли, связывающие ионы OH — и H + из воды.

В качестве примера рассмотрим гидролиз соли CH₃COONH₄.Уравнение диссоциации соли:

Краткое ионное и молекулярное уравнения реакции гидролиза:

Значение рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания, образующих соль. Константы диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония равны: и , поэтому реакция раствора данной соли нейтральная.

если , реакция раствора соли слабощелоч-ная, pH незначительно больше семи,

если , реакция раствора соли слабокислая, pH незначительно меньше семи,

если , реакция раствора соли нейтральная pH равен 7.

Соли многоосновных слабых кислот и многокислотных слабых оснований гидролизованы в растворе полностью, с образованием кислоты и основания:

Такие соли в водных растворах существовать не могут.

Частные реакции катионов первой аналитической группы

При выполнении частных реакций или проведении анализа раствора записи удобнее вести на развернутых ли­стах тетради в следующем виде:

Реакции обнаружения катиона калия К +

1. Гидротартрат натрия NaHC₄H₄O₆,или винная кис­лота,в присутствии ацетата натрия при достаточной кон­центрации ионов калия К + в растворе дает белый кристал­лический осадок гидротартрата калия:

Осадок растворяется в сильных кислотах и щелочах, поэтому реакцию проводят в нейтральной или слабокис­лой средах:

Реакцию следует проводить при охлаждении под стру­ей водопроводной воды, так как растворимость осадка гидротартрата калия КНС₄Н₄О₆ повышается при увеличе­нии температуры.

Для ускорения выпадения осадка стенки пробирки по­тирают стеклянной палочкой для образования центров кристаллизации.

Реакция протекает при больших концентрациях ионов калия К + и является малочувствительной. Ионы аммония NH + ₄ мешают определению ионов калия К + из-за того, что тоже дают белый кристаллический осадок с этими реаген­тами и поэтому соли аммония предварительно разлагают при нагревании.

Реакция является фармакопейной.

2. Гексанитрокобальтат (III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆] в нейтральном или слабокислом растворе с ионом калия К + дает желтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата (III) калия-натрия:

В щелочной среде реакцию обнаружения К + проводить нельзя, так как в этой среде гексанитрокобальтат (III) на­трия разлагается с образованием гидроксида кобальта (III) бурого цвета:

В сильных кислотах осадок K₂Na[Co(NO₂)₆] растворя­ется с образованием нестойкой кислоты гексанитрокобальтата (III) водорода H₃[Co(NO₂)₆].

Реакцию обнаружения ионов калия следует проводить в отсутствии ионов NH₄ , так как последние дают аналогич­ный осадок с Na₃[Co(NO₂)₆]. Рассматриваемая реакция об­наружения иона калия более чувствительна, чем реакция с гидротартратом натрия и является также фармакопейной.

3. Окрашивание пламени. При выполнении этой реак­ции платиновую проволочку, впаянную в стеклянную па­лочку, смачивают хлороводородной кислотой и вносят в бесцветное пламя горелки. Прокаливают до тех пор, пока окрашивание пламени не прекратится. Затем раскален­ной проволокой касаются мелкого порошка или опускают ее в раствор соли калия и снова вносят в бесцветное пламя горелки. Если в образце или растворе присутствуют ионы калия, то пламя горелки окрашивается в фиолетовый цвет. Присутствие ничтожных следов натрия, окрашива­ющего пламя в желтый цвет, маскирует окраску.

Эта реакция используется при анализе фармацевтиче­ских препаратов.

Реакции обнаружения катиона натрия Na +

1. Гексагидроксостибиат калия K[Sb(OH)₆] образует с ионом натрия белый кристаллический осадок гексагид­роксостибиат (V) натрия:

Обнаружение иона Na + с помощью гексагидроксостибиата (V) калия проводят в нейтральном или слабощелоч­ном растворе, так как кислоты разлагают реагент:

образуя белый аморфный осадок метасурьмяной кислоты. Щелочи растворяют осадок Na[Sb(OH)₆] с образованием хорошо растворимой средней соли:

Соли аммония, дающие в результате гидролиза кислую реакцию среды, также разлагают исходный реактив с об­разованием метасурьмяной кислоты. Поэтому добиваются отсутствия в растворе ионов NH + ₄ до определения в нем ионов К + .

Для образования центров кристаллизации и скорейше­го выпадения осадка гексагидроксостибиата (V) натрия реакцию проводят при охлаждении и потирают стенки пробирки стеклянной палочкой.

2. Микрокристаллоскопическая реакция. Ацетат уранила UO₂(CH₃COO)₂ образует в уксуснокислой среде с солями натрия желтоватые кристаллы уранилацетата на­трия Na[(UO₂)(CH₃COO)₃]:

При выполнении реакции раствор соли натрия выпари­вают досуха и обрабатывают ацетатом уранила. Выпав­шие кристаллы имеют форму желтоватых тетраэдров (или октаэдров) под микроскопом ( рис. 8.1).

Рис. 8.1. Кристаллы уранилацетата натрия

Реакция используется в фармакопее.

3. Окрашивание пламени. Соли натрия окрашивают бесцветное пламя горелки в желтый цвет. Реакция очень характерна и является фармакопейной.

Установить присутствие натрия в исследуемом вещест­ве по окрашиванию бесцветного пламени можно только тогда, когда желтая окраска пламени сохраняется 25-30 с.

Реакции обнаружения катиона аммония NH + ₄

1. Щелочи NaOH и КОН разрушают аммонийные соли с выделением аммиака:

Выделяющийся аммиак можно обнаружить с помощью влажной красной или фиолетовой лакмусовой бумажки. Образующиеся по реакции

гидроксид-ионы ОН — изменяют окраску лакмуса в синий цвет. Подобную реакцию можно провести в газовой каме­ре (см. рис. 7.8). При большой концентрации выделяюще­гося аммиака его можно обнаружить и по запаху. Реакция фармакопейная.

2. Реактив Несслера (смесь K₂[HgI₄] и КОН). Этот реак­тив дает с аммонийными солями красно-бурый осадок:

При очень малых количествах солей аммония вместо осадка образуется желтый раствор; при большом их коли­честве — осадок растворяется. Реакция очень чувствитель­на. Ионы калия и натрия не мешают определению ионов аммония.

Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 58 ; Нарушение авторских прав