ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 5. РОЗЧИНИ. ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОЇ ДИСОЦІАЦІЇ
§ 5.11. Реакції іонного обміну
Згідно з теорією електролітичної дисоціації всі реакції у водних розчинах електролітів є реакціями між іонами. Вони називаються іонними реакціями, а рівняння цих реакцій – іонними рівняннями. Вони простіші, ніж рівняння реакцій, записаних у молекулярній формі, і мають загальніший характер.
При складанні іонних рівнянь реакцій слід керуватися тим, що речовини
Щоб закріпити ці положення, розглянемо два приклади.
Приклад 1. Напишіть рівняння реакцій між розчинами хлориду феруму(III) й гідроксиду
Розіб’ємо розв’язання задачі на чотири етапи.
1. Запишемо рівняння реакції в молекулярній формі:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl.
2. Перепишемо це рівняння, зобразивши речовини, що добре дисоціюють, у вигляді іонів, а ті, що виходять зі сфери реакції, – у вигляді молекул:
Fe3+ + 3Сl – + 3Na+ + ЗОН – = Fe(OH)3↓+ 3Na+ + 3Cl – . Це іонне рівняння реакції.
3. Виключимо з обох частин іонного рівняння однакові іони, тобто іони, які не беруть участі в реакції (вони підкреслені):
4. Запишемо рівняння реакції в остаточному вигляді:
Fe3+ + ЗОН – = Fe(OH)3 ↓.
Це скорочене іонне рівняння реакції. Як виднoз цього рівняння, суть реакції зводиться до взаємодії іонів Fe3+ і ОН – , внаслідок чого утворюється осад Fe(OH)3. При цьому зовсім не має значення, до складу яких електролітів входили ці іони до їх взаємодії.
Приклад 2. Напишіть рівняння реакцій між розчинами хлориду калію і нітрату натрію.
Оскільки продукти взаємодії добре розчинні у воді і не виходять зі сфери реакції, то дана реакція оборотна.
Як і в прикладі 1, записуємо за етапами:
1. КСl + NaNO3 ⇆ KNO3 + NaCl.
2. К+ + Сl – + Na+ + N)3- ⇆ К+ + N)3- + Na+ + Сl-.
Рівняння для наступних етапів написати не можна, оскільки з погляду теорії електролітичної дисоціації реакція не відбувається. Однак якщо випарювати цей розчин, то виникатимуть нові хімічні зв’язки між іонами й утвориться суміш чотирьох солей: КСl, NaNO3, NaCl, KNO3.
Іонними рівняннями можна зображувати будь-які реакції, що відбуваються в розчинах між електролітами. Якщо під час таких реакцій заряди іонів не змінюються (не змінюється ступінь окиснення), то вони називаються іонообмінними.