Опорный конспект по теме: Реакции ионного обмена
план-конспект занятия по теме

Материалы лекции по теме:

«Реакции ионного обмена.»

В водных растворах электролиты (кислоты, основания, соли) полностью или частично находятся в виде ионов. Следовательно, химические реакции в растворах электролитов – это реакции с участием ионов.

 Ионные реакции – это химические процессы, которые протекают в водном растворе с участием ионов электролитов.

Такие реакции могут протекать как с изменением так и без изменения степени окисления:

3Cu0 + 8 HN +5O3  (разб.) 3Сu +2(NO3)2 + 2N +2O| +4H2O

3Cu0 + 8 H + +2NO3 - 3Сu +2  + 2NO| +4H2O

NaOH + HCl  NaCl + H2O

H+  + OH-  H2O

В последнем случае реакции называются реакциями двойного обмена ( или обменными реакциями)

Реакции обмена - реакции, происходящие между ионами - частицами, у которых все электроны спарены. Это реакции с ионным механизмом. Если ионы связываются в молекулы полярных соединений или в ионные кристаллы, то обратная реакция невозможна. Поэтому многие реакции ионного обмена необратимы, идут до конца.

Реакции в растворах электролитов идут, когда участвующие во взаимодействии ионы полностью или частично уходят из сферы реакции (в виде осадка, газа или слабого электролита). Сумма электрических зарядов левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов правой части.

Такие реакции в общем случае записываются виде трёх уравнений:

1. молекулярного,
2. полного ионного,
3. сокращенного ионного.

При записи ионных уравнений принято придерживаться следующих правил:

1. не записываются, в виде ионов как в левой, так и в правой частях уравнения формулы слабых электролитов, нерастворимых и малорастворимых в воде веществ, газов, оксидов.
2. В виде ионов записываются формулы сильных кислот, щелочей, растворимых в воде солей.

Схема составления ионных реакций.

1.Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:

             Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CО2 +Н2О

2.Перепишем это уравнение, изобразив хорошо диссоциирующие виде ионов:

           2Na + +CO3 - 2 +2H ++2Cl - =2Na + +2Cl - +CO2 +Н2О

 3.Исключим из обоих частей ионного уравнения одинаковые ионы, т.е. ионы, не участвующие в реакции (они подчеркнуты):

                  CO3 - 2+2H+=CO2 +Н2О

Из этих правил вытекает вывод, который может быть формулирован в виде правила Бертолле:

реакции обмена в растворах электролитов протекают в сторону образования осадков (малорастворимых веществ), газов (легколетучих веществ) или слабых электролитов (малодиссоциирующих соединений), т. е. в сторону связывания ионов.

Условия протекания реакций ионного обмена в растворах электролитов

(электролиты – кислоты, основания, амфотерные гидроксиды, соли )

1. Реакция протекает  в водном растворе.

2. Между реагентами не протекают ОВР.

3. Реагентами являются:

        +

                                          или

        +

                                              или

        +

        или

        +

4. Реагенты при обмене ионами образуют ПРОДУКТЫ, среди которых:

или

                                                                                или

Словарь терминов:

Анионы - отрицательно заряженные ионы.

Ионы – это частицы, имеющие заряд.

Катионы – положительно заряженные ионы.

Коэффициент растворимости- максимальное число граммов вещества, которое можно растворить в 100г растворителя при данной температуре.

Насыщенный раствор- это такой раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества.

Неэлектролит – вещества, не распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и потому не проводящие электрический ток.

Сильные электролиты- практически полностью продиссоциировавшие электролиты, степень диссоциации которых больше 30% и стремится к 100%.

Слабые электролиты – электролиты степень диссоциации,  которых меньше 3%.

Средние Электролиты - электролиты степень диссоциации,  которых колеблется в пределах от 3% до 30%.

Степень электролитической  диссоциации( α )- отношение числа диссоциировавших молекул к  числу растворённых молекул электролита в растворе.

Растворимость- это свойство вещества растворяться в воде или в другом растворителе.

Растворы – однородные (гомогенные) системы, состоящие  из двух и более компонентов составных частей и продуктов их взаимодействия.

Реакции ионного обмена – это реакции между ионами, образовавшимися в результате диссоциации электролитов.

Электролиты- вещества, распадающиеся на ионы в растворах или расплавах электролитов и потому проводящие электрический ток.

Электролитическая диссоциация – процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или расплаве.

Для закрепления материала выполните, предлагаемые  задания письменно.

1. Составьте молекулярное уравнение соответствующих  представленным ионным уравнениям:

1. Н+ + ОН- = Н2О;
2. 3Са2+ + 2РО43- = Са3(РО4)2;
3.  Ba2++SO42+ = BaSO4↓;
4. СО32- + 2Н+ = СО2 + Н2О.

2. Могут ли в растворе одновременно находиться следующие пары веществ, ответы мотивируйте:

1. Гидроксид натрия и пентаоксид фосфора;
2. гидроксид бария и углекислый газ;
3. гидроксид калия и гидроксид натрия;
4. гидросульфат натрия и хлорид бария;
5. соляная кислота и нитрат алюминия?

3. Какие два вещества вступили в реакцию,  если в результате образовались приведенные ниже вещества? (Все продукты указаны без коэффициентов.) Составьте уравнения.

1. Карбонат бария + воды;
2. карбонат бария + поваренная соль;
3. карбонат бария + карбонат кальция + вода.