Реакции ионного обмена примеры егэ - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 429 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, которые вступают в реакцию ионного обмена с образованием осадка и газа одновременно. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: фосфин, сульфат бария, бромноватая кислота, гидрокарбонат кальция, гелий. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Показать

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. Выпадение осадка в ходе реакции не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которое вступает в реакцию ионного обмена без видимых признаков. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с образованием кислоты. В результате реакции восстановитель отдает десять электронов. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Источник: ЕГЭ по химии 2021. Основная волна. Вариант 2

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, при протекании реакции ионного обмена между которыми видимых признаков реакции не наблюдается. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с образованием бесцветного раствора. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Источник: Задания 30 ЕГЭ–2021 по химии

Источник: Задания 31 ЕГЭ–2021 по химии

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, происходящая с выделением газа, но без образования осадка. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, протекающая без выделения газа и образования осадка. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, которые вступают в реакцию ионного обмена с образованием осадка и выделением газа. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа 09.11.2022. Вариант ХИ2210202.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2018 по химии, Демонстрационная версия ЕГЭ−2019 по химии

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2018 по химии

Показать

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. Выпадение осадка и выделение газа в ходе реакции не наблюдаются. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Из предложенного перечня выберите вещества, которые вступают в реакцию ионного обмена с образованием осадка, но без выделения газа. В ответ запишите уравнение только одной из возможных реакций. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Показать

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно-восстановительная реакция с выделением газа. В ответе запишите уравнение реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлороводород, нитрат серебра (I), перманганат калия, вода, азотная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, диоксид углерода, марганцовая кислота, карбонат калия, вода. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: фосфин, нитрат серебра (I), оксид азота (IV), хлорид аммония, оксид алюминия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид аммония, кислород, сульфид бария, гидроксид калия, оксид бария. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: оксид фосфора(III), ортофосфорная кислота, монооксид углерода, азотная кислота, гидроксид лития. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: дихромат калия, сульфит натрия, нитрат калия, нитрат бария, аммиак. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид фосфора (III), азотная кислота, хлорид бария, хлорид натрия, сульфат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид фосфора (III), азотная кислота, хлорид бария, хлорид натрия, сульфат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид фосфора (III), азотная кислота, хлорид бария, нитрат натрия, нитрат серебра (I). Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: оксид фосфора (III), азотная кислота, нитрат свинца (II), сульфат натрия, нитрат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: оксид фосфора (III), азотная кислота, нитрат свинца (II), сульфат натрия, нитрат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: марганцовая кислота, оксид серы (IV), сульфат бария, хлорид калия, нитрат серебра (I). Допустимо использование водных растворов веществ.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: марганцовая кислота, оксид серы (IV), сульфат бария, хлорид калия, нитрат серебра (I). Допустимо использование водных растворов веществ.

Источник: РЕШУ ЕГЭ

Всего: 429 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Источник

1.4.6. Реакции ионного обмена.

Реакции ионного обмена — реакции в водных растворах между электролитами, протекающие без изменений степеней окисления образующих их элементов.

Необходимым условием протекания реакции между электролитами (солями, кислотами и основаниями) является образование малодиссоциирующего вещества (вода, слабая кислота, гидроксид аммония), осадка или газа.

Расcмотрим реакцию, в результате которой образуется вода. К таким реакциям относятся все реакции между любой кислотой и любым основанием. Например, взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом калия:

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O (1)

Исходные вещества, т.е. азотная кислота и гидроксид калия, а также один из продуктов, а именно нитрат калия, являются сильными электролитами, т.е. в водном растворе они существуют практически только в виде ионов. Образовавшаяся вода относится к слабым электролитам, т.е. практически не распадается на ионы. Таким образом, более точно переписать уравнение выше можно, указав реальное состояние веществ в водном растворе, т.е. в виде ионов:

H⁺ + NO₃⁻ + K⁺ + OH^‑ = K⁺ + NO₃⁻ + H₂O (2)

Как можно заметить из уравнения (2), что до реакции, что после в растворе находятся ионы NO₃⁻ и K⁺ . Другими словами, по сути, нитрат-ионы и ионы калия никак не участвовали в реакции. Реакция произошла только благодаря объединению частиц H⁺ и OH⁻ в молекулы воды. Таким образом, произведя алгебраически сокращение одинаковых ионов в уравнении (2):

H⁺ + NO₃⁻ + K⁺ + OH^‑ = K⁺ + NO₃⁻ + H₂O

мы получим:

H⁺ + OH^‑ = H₂O (3)

Уравнения вида (3) называют сокращенными ионными уравнениями, вида (2) — полными ионными уравнениями, а вида (1) — молекулярными уравнениями реакций.

Фактически ионное уравнение реакции максимально отражает ее суть, именно то, благодаря чему становится возможным ее протекание. Следует отметить, что одному сокращенному ионному уравнению могут соответствовать множество различных реакций. Действительно, если взять, к примеру, не азотную кислоту, а соляную, а вместо гидроксида калия использовать, скажем, гидроксид бария, мы имеем следующее молекулярное уравнение реакции:

2HCl+ Ba(OH)₂ = BaCl₂ + 2H₂O

Соляная кислота, гидроксид бария и хлорид бария являются сильными электролитами, то есть существуют в растворе преимущественно в виде ионов. Вода, как уже обсуждалось выше, – слабый электролит, то есть существует в растворе практически только в виде молекул. Таким образом, полное ионное уравнение данной реакции будет выглядеть следующим образом:

2H⁺ + 2Cl⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = Ba²⁺ + 2Cl⁻ + 2H₂O

Сократим одинаковые ионы слева и справа и получим:

2H⁺ + 2OH⁻ = 2H₂O

Разделив и левую и правую часть на 2, получим:

H⁺ + OH⁻ = H₂O,

Полученное сокращенное ионное уравнение полностью совпадает с сокращенными ионным уравнением взаимодействия азотной кислоты и гидроксида калия.

При составлении ионных уравнений в виде ионов записывают только формулы:

1) сильных кислот (HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄ ) (список сильных кислот надо выучить!)
2) сильных оснований (гидроксиды щелочных (ЩМ) и щелочно-земельных металлов(ЩЗМ))
3) растворимых солей

В молекулярном виде записывают формулы:

1) Воды H₂O
2) Слабых кислот (H₂S, H₂CO₃, HF, HCN, CH₃COOH (и др. практически все органические)).
3) Слабых оcнований («NH₄OH» и практически все гидроксиды металлов кроме ЩМ и ЩЗМ.
4) Малорастворимых солей (↓) («М» или «Н» в таблице растворимости).
5) Оксидов (и др. веществ, не являющихся электролитами).

Попробуем записать уравнение между гидроксидом железа (III) и серной кислотой. В молекулярном виде уравнение их взаимодействия записывается следующим образом:

2Fe(OH)₃+ 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Гидроксиду железа (III) соответствует в таблице растворимости обозначение «Н», что говорит нам о его нерастворимости, т.е. в ионном уравнении его надо записывать целиком, т.е. как Fe(OH)₃ . Серная кислота растворима и относится к сильным электролитам, то есть существует в растворе преимущественно в продиссоциированном состоянии. Сульфат железа (III), как и практически все другие соли, относится к сильным электролитам, и, поскольку он растворим в воде, в ионном уравнении его нужно писать в виде ионов. Учитывая все вышесказанное, получаем полное ионное уравнение следующего вида:

2Fe(OH)₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2- = 2Fe³⁺ + 3SO₄^2- + 6H₂O

Сократив сульфат-ионы слева и справа, получаем:

2Fe(OH)₃ + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 6H₂O

разделив обе части уравнения на 2 получаем сокращенное ионное уравнение:

Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O

Теперь давайте рассмотрим реакцию ионного обмена, в результате которой образуется осадок. Например, взаимодействие двух растворимых солей :

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓+ 2NaCl

Все три соли – карбонат натрия, хлорид кальция, хлорид натрия и карбонат кальция (да-да, и он тоже) – относятся к сильным электролитам и все, кроме карбоната кальция, растворимы в воде, т.е. есть участвуют в данной реакции в виде ионов:

2Na⁺ + CO₃^2- + Ca²⁺ + 2Cl⁻ = CaCO₃↓+ 2Na⁺ + 2Cl⁻

Сократив одинаковые ионы слева и справа в данном уравнении, получим сокращенное ионное:

CO₃^2- + Ca²⁺ = CaCO₃↓

Последнее уравнение отображает причину взаимодействия растворов карбоната натрия и хлорида кальция. Ионы кальция и карбонат-ионы объединяются в нейтральные молекулы карбоната кальция, которые, соединяясь друг с другом, порождают мелкие кристаллы осадка CaCO₃ ионного строения.

Примечание важное для сдачи ЕГЭ по химии

Чтобы реакция соли1 с солью2 протекала, помимо базовых требований к протеканиям ионных реакций (газ, осадок или вода в продуктах реакции), на такие реакции накладывается еще одно требование – исходные соли должны быть растворимы. То есть, например,

CuS + Fe(NO₃)₂ ≠ FeS + Cu(NO₃)₂

реакция не идет, хотя FeS – потенциально мог бы дать осадок, т.к. нерастворим. Причина того что реакция не идет – нерастворимость одной из исходных солей (CuS).

А вот, например,

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓+ 2NaCl

протекает, так как карбонат кальция нерастворим и исходные соли растворимы.

То же самое касается взаимодействия солей с основаниями. Помимо базовых требований к протеканию реакций ионного обмена, для того чтобы соль с основанием реагировали необходима растворимость их обоих. Таким образом:

Cu(OH)₂ + Na₂S – не протекает,

т.к. Cu(OH)₂ нерастворим, хотя потенциальный продукт CuS был бы осадком.

А вот реакция между NaOH и Cu(NO₃)₂ протекает, так оба исходных вещества растворимы и дают осадок Cu(OH)₂:

2NaOH + Cu(NO₃)₂ = Cu(OH)₂ ↓+ 2NaNO₃

Внимание! Ни в коем случае не распространяйте требование растворимости исходных веществ дальше реакций соль1+ соль2 и соль + основание.

Например, с кислотами выполнение этого требования не обязательно. В частности, все растворимые кислоты прекрасно реагируют со всеми карбонатами, в том числе нерастворимыми.

Другими словами:

1) Соль1+ соль2 — реакция идет если исходные соли растворимы, а в продуктах есть осадок
2) Соль + гидроксид металла – реакция идет, если в исходные вещества растворимы и в продуктах есть осадок или гидроксид аммония.

Рассмотрим третье условие протекания реакций ионного обмена – образование газа. Строго говоря, только в результате ионного обмена образование газа возможно лишь в редких случаях, например, при образовании газообразного сероводорода:

K₂S + 2HBr = 2KBr + H₂S↑

В большинстве же остальных случаев газ образуется в результате разложения одного из продуктов реакции ионного обмена. Например, нужно точно знать в рамках ЕГЭ, что с образованием газа в виду неустойчивости разлагаются такие продукты, как H₂CO₃, «NH₄OH» и H₂SO₃:

H₂CO₃ = H₂O + CO₂ ↑
«NH₄OH» = H₂O + NH₃ ↑
H₂SO₃ = H₂O + SO₂ ↑

(«NH₄OH» — такая запись формулы в кавычках подразумевает, что в реальности вещества с такой формулой не существует. Формула используется для большей простоты промежуточных записей. В реальности вместо «гидроксида аммония» правильнее писать формулу гидрата аммиака NH₃·H₂O).

Другими словами, если в результате ионного обмена образуются угольная кислота, гидроксид аммония или сернистая кислота, реакция ионного обмена протекает благодаря образованию газообразного продукта:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ ↑
NH₄NO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O + NH₃ ↑
Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂ ↑

Запишем ионные уравнения для всех указанных выше реакций, приводящих к образованию газов. 1) Для реакции:

K₂S + 2HBr = 2KBr + H₂S↑

В ионном виде будут записываться сульфид калия и бромид калия, т.к. являются растворимыми солями, а также бромоводородная кислота, т.к. относится к сильным кислотам. Сероводород же, являясь малорастворимым и плохо диссоциирцющим на ионы газом, запишется в молекулярном виде:

2K⁺ + S^2- + 2H⁺ + 2Br^— = 2K⁺ + 2Br^— + H₂S↑

Сократив одинаковые ионы получаем:

S^2- + 2H⁺ = H₂S↑

2) Для уравнения:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ ↑

В ионном виде запишутся Na₂CO₃, Na₂SO₄как хорошо растворимые соли и H₂SO₄ как сильная кислота. Вода является малодиссоциирующим веществом, а CO₂ и вовсе неэлектролит, поэтому их формулы будут записываться в молекулярном виде:

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H ⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄² + H₂O + CO₂ ↑
CO₃^2- + 2H ⁺ = H₂O + CO₂↑

3) для уравнения:

NH₄NO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O + NH₃↑

Молекулы воды и аммиака запишутся целиком, а NH₄NO₃, KNO₃ и KOH запишутся в ионном виде , т.к. все нитраты являются хорошо растворимыми солями, а KOH является гидроксидом щелочного металла, т.е. сильным основанием:

NH₄⁺ + NO₃⁻+ K⁺ + OH⁻ = K⁺ + NO₃⁻ + H₂O + NH₃↑
NH₄⁺+ OH⁻ = H₂O + NH₃↑

Для уравнения:

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂ ↑

Полное и сокращенное уравнение будут иметь вид:

2Na⁺ + SO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl⁻ = 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂O + SO₂ ↑
SO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + SO₂ ↑

Тонкости взаимодействия кислых солей (в частности, гидрокарбонатов, дигидрофосфатов и гидрофосфатов) со щелочами рассмотрены в данной публикации.

Источник

Реакции ионного обмена – это реакции между сложными веществами в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами – они называются ионными.

Правило Бертолле: Реакции обмена в растворах электролитов протекают до конца (возможны) только тогда, когда в результате реакции образуется либо твердое малорастворимое вещество (осадок), либо газ, либо вода или любой другой слабый электролит.

Например, нитрат серебра взаимодействует с бромидом калия

AgNО₃ + КВr = АgВr↓ + КNО₃

Правила составления уравнений реакций ионного обмена

1. Записываем молекулярное уравнение реакции, не забывая расставить коэффициенты:

3KOH +FeCl₃ = Fe(OH)₃ + 3KCl

2. С помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого вещества. Подчеркнем вещества, которые мы не будем представлять в виде ионов.

р р н р

3KOH + FeCl₃= Fe(OH)₃+ 3KCl

3. Составляем полное ионное уравнение. Сильные электролиты записываем в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые вещества и газообразные вещества записываем в виде молекул.

3K⁺ + 3OH^— + Fe³⁺+ 3Cl^— = Fe(OH)₃ + 3K⁺+ 3Cl^—

4. Находим одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сокращаем их слева и справа.

3K⁺ + 3OH^— + Fe³⁺ + 3Cl^— = Fe(OH)₃ + 3K⁺+ 3Cl^—

5. Составляем итоговое сокращенное ионное уравнение (выписываем формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).

Fe³⁺+ 3OH^— = Fe(OH)₃

На ионы мы не разбиваем:

Оксиды; осадки; газы; воду; слабые электролиты (кислоты и основания)
Анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот (НСО₃^—, Н₂РО₄^— и т.п.) и катионы основных солей слабых оснований Al(OH)²⁺
Комплексные катионы и анионы: [Al(OH)₄]^—

Например, взаимодействие сульфида цинка и серной кислоты

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ. Сульфид цинка нерастворим.

н р р р

ZnS + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂S

Реакция протекает до конца, т.к. выделяется газ сероводород, который является слабым электролитом. Полное ионно-молекулярное уравнение:

ZnS + 2H⁺ + SO₄²^— = Zn²⁺ + SO₄²^— + H₂S

Сокращаем ионы, которые не изменились в процессе реакции – в данном случае это только сульфат-ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

ZnS + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂S

Например, взаимодействие гидрокарбоната натрия и гидроксида натрия

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:

р р р

NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

Кислые анионы слабых кислот являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:

Na⁺ + НСО₃^— + Na⁺ + ОН^— = 2Na⁺ + CO₃^2- + H₂O

Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

НСО₃^—+ ОН^— = CO₃^2- + H₂O

Например, взаимодействие тетрагидроксоалюмината натрия и соляной кислоты

Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:

р р р р

Na[Al(OH)₄] + 4HCl = NaCl + AlCl₃ + H₂O

Комплексные ионы являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:

Na⁺ + [Al(OH)₄]^— + 4H⁺ + 4Cl^— = Na⁺ + Cl^— + Al³⁺ + 3Cl^— + H₂O

Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:

[Al(OH)₄]^— + 4H⁺ = Al³⁺ + 4H₂O

Источник

Егэ ПО ХИМИИ ЗАДАНИЕ 30

пЛАН

Реакции ионного обмена

Что есть реакция ионного обмена? Определение Необходимое условие РИО. Правило Бертолле Особенности РИО. Суть необратимого процесса Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка Применение РИО
Что есть реакция ионного обмена? Определение
Необходимое условие РИО. Правило Бертолле
Особенности РИО. Суть необратимого процесса
Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций
Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка
Применение РИО

Что есть реакция ионного обмена? Определение

Химическое взаимодействие ионов в электролитах называется реакцией ионного обмена (РИО).

Сущность РИО заключается в связывании ионов.

Напоминание. Электролиты – это водные растворы кислот, солей или оснований, в которых эти вещества распадаются (диссоциируют) на свободные заряженные ионы.

Необходимое условие РИО. Правило Бертолле

Главное условие необратимого протекания ионнообменной реакции между электролитами – образование осадка, газообразного вещества или малодиссоциирующего соединения (слабого электролита, в т.ч. воды).

Данное утверждение носит название правила Бертолле . Этот французский химик сформулировал его в 1803 г.

Следует помнить , что это правило справедливо при взаимодействии ненасыщенных растворов.

Особенности РИО. Суть необратимого процесса

В ходе ионообменной реакции не происходит перехода электронов и соответственно изменения степени окисления реагирующих частиц.

Ионообменный процесс может быть и обратимым, то есть реакция будет протекать в двух направлениях. Это происходит в случае, когда одно из исходных веществ — слабый электролит.

В соответствии с правилом Бертолле, например, азотная кислота реагирует с гидроокисью натрия. В результате образуются сильный электролит азотнокислого натрия и малодиссоциирующий электролит – вода.

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O (1)

HNO 3, NaOH, NaNO 3 — будучи сильными электролитами в растворе находятся в виде ионов. А вода, H 2 O как слабый электролит фактически не распадается на ионы.

Более реально состояние реагентов в растворе демонстрирует запись в виде заряженных ионов:

H + + NO 3 — + Na + + OH — = Na + + NO 3 — + H 2 O (2)

В уравнении (2) видно, что ионы NO 3 — и Na + находятся в растворе и до и после реакции, т.е. в ней не участвуют. После сокращения в обеих частях уравнения одинаковых ионов получается короткая запись:

H + + OH — = H 2 O (3)

Эти уравнения получили названия:

(3) — сокращенное ионное уравнение,

(2) – полное ионное уравнение,

(1) – молекулярное уравнение реакции.

Вывод : уравнение в ионной форме отражает сущность процесса, показывает за счёт чего возможно его протекание.

Знать : в обратимых РИО не бывает сокращенной ионной формы уравнения.

Правила (алгоритм) составления уравнений ионно-обменных реакций

В обычных химических уравнениях разложение молекул на ионы не учитывается. Чтобы отразить сущность взаимодействия электролитических растворов, пользуются ионными уравнениями, которые составляются по определённым правилам.

Для составления уравнения РИО следует проверить растворимость реагентов по таблице растворимости веществ.

2. Записать затем уравнение реакции в молекулярной форме и расставить коэффициенты. Не забывать , что в молекулах продуктов реакции сумма зарядов равняется нулю.

3. После этого оформить РИО в виде полного ионного уравнения с учётом результатов распада на ионы, как исходных, так и полученных веществ. Формулы растворимых соединений записать в виде ионов (в таблице растворимости они обозначены буквой «Р»). Молекулярные формулы применить для написания нерастворимых веществ. Иметь в виду: малорастворимые соединения («М») в левой части следует записывать в ионной форме, в правой – в молекулярной (считать их нерастворимыми). Для подсчёта суммарного коэффициента реакции произвести сложение всех коэффициентов в обеих частях уравнения.

4. Записать краткую форму ионного уравнения, сократив одинаковые ионы в левой и правой части. Коэффициенты сделать минимальными, суммы зарядов и слева, и справа должны быть одинаковыми. Аналогично п.3 сделать подсчёт суммарного коэффициента реакции.

Примеры РИО с выделением газа и выпадением осадка

Пример ионнообменной реакции с выделением углекислого газа и воды (реагенты соль и кислота):

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O — уравнение в молекулярной форме; 2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в полной ионно-молекулярной форме; CO 3 2- + 2H + = CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O — уравнение в молекулярной форме;
2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в полной ионно-молекулярной форме;
CO 3 2- + 2H + = CO 2 ↑ + H 2 O – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.

Пример ионообменной реакции с образованием нерастворимого сернокислого свинца:

Pb(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 = PbSO 4 + 2KNO 3 – уравнение в молекулярной форме; Pb 2+ + 2NO 3 — + 2K + + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ + 2K + + 2NO 3 — — уравнение в полной ионно-молекулярной форме; Pb 2+ + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.
Pb(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 = PbSO 4 + 2KNO 3 – уравнение в молекулярной форме;
Pb 2+ + 2NO 3 — + 2K + + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ + 2K + + 2NO 3 — — уравнение в полной ионно-молекулярной форме;
Pb 2+ + SO 4 2- = PbSO 4 ↓ – уравнение в сокращённой ионно-молекулярной форме.

Применение РИО

Во многих отраслях индустрии, сельском хозяйстве, в решении проблем экологии используются реакции ионного обмена. Несколько примеров применения РИО.

Для обессоливания (деминерализации) воды с помощью катионитных и анионитных колонок. Катиониты поглощают ионы Ca 2+ , Mg 2+ , заменяя их на ионы H + . На анионите группа OH — заменяется анионами Cl — . В итоге получается почти дистиллированная вода.
Для опреснения воды в космических кораблях и морских судах.
Для обеспечения ионного обмена в почвах , что помогает улучшению их агротехнических свойств.
Для извлечения ценных примесей (уран, золото, серебро).
Для удаления ионов тяжелых металлов при очистке промышленных сточных вод.

В заключении интересный факт: домашние хозяйки, сами того не зная, используют правило Бертолле, когда применяют реакцию ионного обмена между столовым уксусом и пищевой содой. Выделяющийся при этом газ способствует «поднятию» теста.

Примечание важное для сдачи ЕГЭ по химии

Чтобы реакции ионного обмена протекали, необходимо, чтобы выполнялись не только условия: образование осадка, газа или воды, но и вещества –реагенты должны быть растворимыми.

Например:

CuS + Fe(NO 3 ) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3 ) 2

реакция не идет, потому что FeS – нерастворим, а так же нерастворимой солью является соль – реагент сульфид меди — (CuS).
реакция не идет, потому что FeS – нерастворим, а так же нерастворимой солью является соль – реагент сульфид меди — (CuS).

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

реакция протекает, так как карбонат кальция нерастворим и соли – реагенты являются растворимыми.
реакция протекает, так как карбонат кальция нерастворим и соли – реагенты являются растворимыми.

Cu(OH) 2 + Na 2 S – не протекает,

Чтобы соль с основанием реагировали, необходима растворимость их обоих. Cu(OH) 2 — нерастворим, хотя потенциальный продукт CuS был бы осадком. В одной системе 2-х осадков не бывает.
Чтобы соль с основанием реагировали, необходима растворимость их обоих.
Cu(OH) 2 — нерастворим, хотя потенциальный продукт CuS был бы осадком. В одной системе 2-х осадков не бывает.

2NaOH + Cu(NO 3 ) 2 = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3

реакция протекает, так оба исходных вещества растворимы и дают осадок Cu(OH) 2 : Это требование не распространяется на растворимость исходных веществ дальше реакций соль1+ соль2 и соль + основание. Все растворимые кислоты реагируют со всеми карбонатами, в том числе нерастворимыми.
реакция протекает, так оба исходных вещества растворимы и дают осадок Cu(OH) 2 :
Это требование не распространяется на растворимость исходных веществ дальше реакций соль1+ соль2 и соль + основание.
Все растворимые кислоты реагируют со всеми карбонатами, в том числе нерастворимыми.

Вывод:

Соль1+ соль2 — реакция идет если исходные соли растворимы, а в продуктах есть осадок

Соль + гидроксид металла – реакция идет, если в исходные вещества растворимы и в продуктах есть садок или гидроксид аммония.

Задания для подготовки к егэ

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Задания для подготовки к егэ

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, не приводящая к выделению газа. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: серная кислота, сероводород, карбонат натрия, вода, марганцовая кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Домашняя работа

Вариант № 5511399

Ссылка — https:// chem-ege.sdamgia.ru/test?id=5511399

Источник

31 августа 2022

В закладки

Обсудить

Жалоба

Методичка по реакциям ионного обмена

Реакциями ионного обмена называют химические реакции, которые протекают между ионами без изменения степеней окисления элементов и приводят к обмену составных частей реагентов.

met-rio.pdf

Источник: vk.com/makovand

Источник