Det er på tide å gå videre. Som vi allerede vet, må den komplette ioniske ligningen "ryddes opp". Det er nødvendig å fjerne de partiklene som er tilstede på både høyre og venstre side av ligningen. Disse partiklene kalles noen ganger "observatorioner"; de tar ikke del i reaksjonen.
I prinsippet er det ikke noe komplisert i denne delen. Du må bare være forsiktig og innse at i noen tilfeller kan hele og korte ligninger falle sammen (for flere detaljer, se eksempel 9).
Eksempel 5. Skriv en fullstendig og kort ionisk ligning som beskriver interaksjonen mellom kiselsyre og kaliumhydroksid i en vandig løsning.
Løsning. La oss starte, selvfølgelig, med den molekylære ligningen:
H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O.
Kiselsyre er et av de sjeldne eksemplene på uløselige syrer; skrevet i molekylær form. KOH og K 2 SiO 3 er skrevet i ionisk form. H 2 O, selvfølgelig, vi skriver i molekylær form:
H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ Si032- + 2H20.
Vi ser at kaliumioner ikke endres under reaksjonen. Disse partiklene tar ikke del i prosessen, vi må fjerne dem fra ligningen. Vi får den ønskede korte ioniske ligningen:
H 2 SiO 3 + 2OH - \u003d SiO 3 2- + 2H 2 O.
Som du kan se, kommer prosessen ned til interaksjonen mellom kiselsyre og OH - ioner. Kaliumioner spiller ingen rolle i dette tilfellet: vi kan erstatte KOH med natriumhydroksid eller cesiumhydroksid, og den samme prosessen vil finne sted i reaksjonskolben.
Eksempel 6. Kobber(II)oksid ble oppløst i svovelsyre. Skriv de fullstendige og korte ioniske ligningene for denne reaksjonen.
Løsning. Basiske oksider reagerer med syrer og danner salt og vann:
H 2 SO 4 + CuO \u003d CuSO 4 + H 2 O.
De tilsvarende ioniske ligningene er gitt nedenfor. Jeg synes det er unødvendig å kommentere noe i denne saken.
2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu2++ SO 4 2-+ H2O
2H + + CuO = Cu2+ + H2O
Eksempel 7. Bruk ioniske ligninger for å beskrive interaksjonen mellom sink og saltsyre.
Løsning. Metaller som er i rekken av spenninger til venstre for hydrogen reagerer med syrer med frigjøring av hydrogen (vi diskuterer ikke de spesifikke egenskapene til oksiderende syrer nå):
Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H 2.
Den fullstendige ioniske ligningen kan skrives uten problemer:
Zn+2H++ 2Cl-= Zn2+ + 2Cl-+H2.
Dessverre gjør elevene ofte feil når de bytter til en kort ligning i oppgaver av denne typen. Ta for eksempel sink ut av to deler av ligningen. Dette er en grov feil! På venstre side er det et enkelt stoff, uladede sinkatomer. På høyre side ser vi sinkioner. Dette er helt andre objekter! Det er enda flere fantastiske alternativer. For eksempel er H+ ioner krysset ut på venstre side, og H 2 molekyler er krysset ut på høyre side. Dette er motivert av at begge er hydrogen. Men så kan man, etter denne logikken, for eksempel vurdere at H 2 , HCOH og CH 4 er "en og det samme", siden alle disse stoffene inneholder hydrogen. Se hvor absurd det kan bli!
Naturligvis, i dette eksemplet, kan (og bør!) vi slette bare kloridioner. Vi får det endelige svaret:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2.
I motsetning til alle eksemplene diskutert ovenfor, er denne reaksjonen redoks (i løpet av denne prosessen endres oksidasjonstilstander). For oss er dette imidlertid helt prinsippløst: Den generelle algoritmen for å skrive ioniske ligninger fortsetter å fungere her også.
Eksempel 8. Kobber ble plassert i en vandig løsning av sølvnitrat. Beskriv prosessene som skjer i løsningen.
Løsning. Mer aktive metaller (som står til venstre i rekken av spenninger) fortrenger mindre aktive metaller fra løsninger av deres salter. Kobber er i spenningsserien til venstre for sølv, derfor fortrenger det Ag fra saltløsningen:
Сu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓.
De fullstendige og korte ioniske ligningene er gitt nedenfor:
Cu 0 + 2Ag + + 2NO 3 -= Cu 2+ + 2NO 3 -+ 2Ag↓ 0 ,
Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .
Eksempel 9. Skriv ioniske ligninger som beskriver interaksjonen mellom vandige løsninger av bariumhydroksid og svovelsyre.
Løsning. Dette er en velkjent nøytraliseringsreaksjon, den molekylære ligningen kan skrives uten problemer:
Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
Full ionisk ligning:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
Det er på tide å lage en kort ligning, og her viser det seg en interessant detalj: det er faktisk ingenting å redusere. Vi observerer ikke identiske partikler på høyre og venstre side av ligningen. Hva å gjøre? Leter du etter en feil? Nei, det er ingen feil her. Situasjonen vi møtte er atypisk, men ganske akseptabel. Det er ingen observatørioner her; alle partikler deltar i reaksjonen: når bariumioner og sulfatanioner kombineres, dannes et bunnfall av bariumsulfat, og når H + og OH-ioner interagerer, dannes en svak elektrolytt (vann).
"Men la meg!" – utbryter du. - "Hvordan skriver vi en kort ionisk ligning?"
Aldri! Du kan si at den korte likningen er den samme som den fullstendige, du kan skrive om den forrige likningen igjen, men betydningen av reaksjonen vil ikke endre seg fra dette. La oss håpe at kompilatorene av USE-alternativene vil redde deg fra slike "glatte" spørsmål, men i prinsippet bør du være forberedt på ethvert scenario.
Det er på tide å begynne å jobbe på egenhånd. Jeg foreslår at du fullfører følgende oppgaver:
Øvelse 6. Skriv molekylære og ioniske ligninger (hele og korte) for følgende reaksjoner:
- Ba(OH)2 + HNO3 =
- Fe + HBr =
- Zn + CuSO 4 \u003d
- SO 2 + KOH =
Hvordan løse oppgave 31 på eksamen i kjemi
I prinsippet har vi allerede analysert algoritmen for å løse dette problemet. Problemet er bare at oppgaven på eksamen er formulert noe ... uvanlig. Du vil bli presentert for en liste over flere stoffer. Du må velge to forbindelser som en reaksjon er mulig mellom, lage en molekylær og ionisk ligning. For eksempel kan en oppgave formuleres som følger:
Eksempel 10. Vandige løsninger av natriumhydroksid, bariumhydroksid, kaliumsulfat, natriumklorid og kaliumnitrat er tilgjengelige. Velg to stoffer som kan reagere med hverandre; skriv den molekylære ligningen for reaksjonen, samt de fulle og korte ioniske ligningene.
Løsning. Når vi husker egenskapene til hovedklassene av uorganiske forbindelser, kommer vi til den konklusjon at den eneste mulige reaksjonen er interaksjonen mellom vandige løsninger av bariumhydroksid og kaliumsulfat:
Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KOH.
Full ionisk ligning:
Ba 2++ 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.
Kort ionisk ligning:
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓.
Vær forresten oppmerksom på et interessant poeng: de korte ioniske ligningene viste seg å være identiske i dette eksemplet og i eksempel 1 fra den første delen av denne artikkelen. Ved første øyekast virker dette rart: helt andre stoffer reagerer, men resultatet er det samme. Faktisk er det ikke noe rart her: ioniske ligninger hjelper til med å se essensen av reaksjonen, som kan skjules under forskjellige skjell.
Og ett øyeblikk. La oss prøve å ta andre stoffer fra den foreslåtte listen og lage ioniske ligninger. Vurder for eksempel samspillet mellom kaliumnitrat og natriumklorid. La oss skrive den molekylære ligningen:
KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.
Så langt ser alt plausibelt nok ut, og vi går videre til den fulle ioniske ligningen:
K + + NO 3 - + Na + + Cl - \u003d Na + + NO 3 - + K + + Cl -.
Vi begynner å fjerne overskuddet og finner en ubehagelig detalj: ALT i denne ligningen er "overflødig". Alle partiklene som er tilstede på venstre side, finner vi til høyre. Hva betyr dette? Er det mulig? Ja, kanskje, bare ingen reaksjon oppstår i dette tilfellet; partikler som opprinnelig var til stede i løsningen vil forbli i den. Ingen reaksjon!
Du skjønner, i den molekylære ligningen skrev vi stille tull, men vi klarte ikke å "jukse" den korte ioniske ligningen. Dette er tilfellet når formlene er smartere enn oss! Husk: hvis du, når du skriver en kort ionisk ligning, kommer til behovet for å fjerne alle stoffer, betyr dette at du enten gjorde en feil og prøver å "redusere" noe overflødig, eller at denne reaksjonen generelt sett er umulig.
Eksempel 11. Natriumkarbonat, kaliumsulfat, cesiumbromid, saltsyre, natriumnitrat. Fra den foreslåtte listen velger du to stoffer som kan reagere med hverandre, skriv molekylligningen for reaksjonen, samt de fulle og korte ioniske ligningene.
Løsning. I listen ovenfor er det 4 salter og en syre. Salter kan reagere med hverandre bare hvis det dannes et bunnfall under reaksjonen, men ingen av de listede saltene er i stand til å danne et bunnfall i reaksjonen med et annet salt fra denne listen (sjekk dette ved å bruke løselighetstabellen!) Syre er i stand til å reagere med salt kun når saltet dannes av en svakere syre. Svovelsyre, salpetersyre og hydrobromsyre kan ikke fortrenges ved virkningen av HCl. Det eneste rimelige alternativet er samspillet mellom saltsyre og natriumkarbonat.
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
Vær oppmerksom på: i stedet for formelen H 2 CO 3, som i teorien skulle ha blitt dannet under reaksjonen, skriver vi H 2 O og CO 2. Dette er riktig, fordi karbonsyre er ekstremt ustabil selv ved romtemperatur og brytes lett ned til vann og karbondioksid.
Når vi skriver den fullstendige ioniske ligningen, tar vi i betraktning at karbondioksid ikke er en elektrolytt:
2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - \u003d 2Na + + 2Cl - + H 2 O + CO 2.
Vi fjerner overskuddet, vi får en kort ionisk ligning:
CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2.
Prøv nå litt! Prøv, som vi gjorde i forrige oppgave, å skrive ioniske ligninger for umulige reaksjoner. Ta for eksempel natriumkarbonat og kaliumsulfat, eller cesiumbromid og natriumnitrat. Sørg for at den korte ioniske ligningen er "tom" igjen.
- vurdere 6 flere eksempler på å løse USE-31-oppgaver,
- diskutere hvordan man skriver ioniske ligninger for komplekse redoksreaksjoner,
- vi gir eksempler på ioniske ligninger som involverer organiske forbindelser,
- La oss berøre ionebytterreaksjonene som skjer i et ikke-vandig medium.
Sink (Zn) er et kjemisk grunnstoff som tilhører gruppen av jordalkalimetaller. I det periodiske systemet er Mendeleev plassert på nummer 30, noe som betyr at ladningen til atomkjernen, antall elektroner og protoner også er 30. Sink er i side II-gruppen i IV-perioden. Ved gruppenummeret kan du bestemme antall atomer som er på valens eller ytre energinivå - henholdsvis 2.
Sink som et typisk alkalimetall
Sink er en typisk representant for metaller, i normal tilstand har den en blågrå farge, den oksideres lett i luft og får en oksidfilm (ZnO) på overflaten.
Som et typisk amfotært metall interagerer sink med atmosfærisk oksygen: 2Zn + O2 = 2ZnO - uten temperatur, med dannelse av en oksidfilm. Ved oppvarming dannes et hvitt pulver.
Oksydet i seg selv reagerer med syrer og danner salt og vann:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
med sure løsninger. Hvis sink er av vanlig renhet, er reaksjonsligningen for HCl Zn nedenfor.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - molekylær reaksjonsligning.
Zn (ladning 0) + 2H (ladning +) + 2Cl (ladning -) = Zn (ladning +2) + 2Cl (ladning -) + 2H (ladning 0) - fullstendig Zn HCl ionisk reaksjonsligning.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (forkortet ionisk reaksjonsligning).
Reaksjonen av sink med saltsyre
Denne HCl Zn-reaksjonsligningen tilhører redokstypen. Dette kan bevises ved det faktum at ladningen av Zn og H2 endret seg under reaksjonen, en kvalitativ manifestasjon av reaksjonen ble observert, og tilstedeværelsen av et oksidasjonsmiddel og et reduksjonsmiddel ble også observert.
I dette tilfellet er H2 et oksidasjonsmiddel, siden ca. O. hydrogen før starten av reaksjonen var "+", og etter at det ble "0". Han deltok i reduksjonsprosessen, og ga 2 elektroner.
Zn er et reduksjonsmiddel, det deltar i oksidasjon, aksepterer 2 elektroner, øker s.d. (grad av oksidasjon).
Det er også en substitusjonsreaksjon. Under den deltok 2 stoffer, enkel Zn og kompleks - HCl. Som et resultat av reaksjonen ble det dannet 2 nye stoffer, samt en enkel - H2 og en kompleks - ZnCl2. Siden Zn er lokalisert i aktivitetsserien til metaller før H2, fortrengte det det fra stoffet som reagerte med det.
Sink (Zn) er et kjemisk grunnstoff som tilhører gruppen av jordalkalimetaller. I det periodiske systemet er Mendeleev plassert på nummer 30, noe som betyr at ladningen til atomkjernen, antall elektroner og protoner også er 30. Sink er i side II-gruppen i IV-perioden. Ved gruppenummeret kan du bestemme antall atomer som er på valens eller ytre energinivå - henholdsvis 2.
Sink som et typisk alkalimetall
Sink er en typisk representant for metaller, i normal tilstand har den en blågrå farge, den oksideres lett i luft og får en oksidfilm (ZnO) på overflaten.
Som et typisk amfotært metall interagerer sink med atmosfærisk oksygen: 2Zn + O2 = 2ZnO - uten temperatur, med dannelse av en oksidfilm. Ved oppvarming dannes et hvitt pulver.
Oksydet i seg selv reagerer med syrer og danner salt og vann:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
med sure løsninger. Hvis sink er av vanlig renhet, er reaksjonsligningen for HCl Zn nedenfor.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - molekylær reaksjonsligning.
Zn (ladning 0) + 2H (ladning +) + 2Cl (ladning -) = Zn (ladning +2) + 2Cl (ladning -) + 2H (ladning 0) - fullstendig Zn HCl ionisk reaksjonsligning.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (forkortet ionisk reaksjonsligning).
Reaksjonen av sink med saltsyre
Denne HCl Zn-reaksjonsligningen tilhører redokstypen. Dette kan bevises ved det faktum at ladningen av Zn og H2 endret seg under reaksjonen, en kvalitativ manifestasjon av reaksjonen ble observert, og tilstedeværelsen av et oksidasjonsmiddel og et reduksjonsmiddel ble også observert.
I dette tilfellet er H2 et oksidasjonsmiddel, siden ca. O. hydrogen før starten av reaksjonen var "+", og etter at det ble "0". Han deltok i reduksjonsprosessen, og ga 2 elektroner.
Zn er et reduksjonsmiddel, det deltar i oksidasjon, aksepterer 2 elektroner, øker s.d. (grad av oksidasjon).
Det er også en substitusjonsreaksjon. Under den deltok 2 stoffer, enkel Zn og kompleks - HCl. Som et resultat av reaksjonen ble det dannet 2 nye stoffer, samt en enkel - H2 og en kompleks - ZnCl2. Siden Zn er lokalisert i aktivitetsserien til metaller før H2, fortrengte det det fra stoffet som reagerte med det.