Най-важното от урока
Йоннообменна реакция протича, когато се образува:
- Утайка: \(\text{Ag}^+(р) + \text{Cl}^-(р) \longrightarrow \text{AgCl}(тб)\)
- Газ: \(2\text{H}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
- Слаб електролит (вода): \(\text{H}^+(р) + \text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m)\)
Химична реакция между водни разтвори на електролити (йоннообменна реакция) протича докрай само ако в резултат на взаимодействието между йоните се получи:
- Утайка (неразтворимо вещество)
- Газ
- Слаб електролит (най-често вода)
Ако всички възможни продукти са разтворими силни електролити, реакция на практика не протича, защото всички вещества в разтвора остават под формата на йони.
При смесване на водни разтвори на натриев хлорид (\(\text{NaCl}\)) и калиев нитрат (\(\text{KNO}_3\)), реакция не протича, защото възможните продукти (\(\text{NaNO}_3\) и \(\text{KCl}\)) са също разтворими силни електролити.
\(\text{Na}^+(р) + \text{Cl}^-(р) + \text{K}^+(р) + \text{NO}_3^-(р) \longrightarrow \text{няма реакция}\)
\(\text{Na}^+(р) + \text{Cl}^-(р) + \text{K}^+(р) + \text{NO}_3^-(р) \longrightarrow \text{няма реакция}\)
Ще протече ли реакция при смесване на разтвори на солна киселина (\(\text{HCl}\)) и натриева основа (\(\text{NaOH}\))? Обосновете отговора.
Да, ще протече. Това е реакция на неутрализация, при която се получава вода (\(\text{H}_2\text{O}\)), която е слаб електролит.
Реакциите между електролити се означават с три вида уравнения:
- Молекулно уравнение: Записват се пълните химични формули на веществата.
- Пълно йонно уравнение: Силните електролити в разтвор се записват като дисоциирани на йони, а утайките, газовете и слабите електролити – с молекулните им формули.
- Съкратено йонно уравнение: Записват се само йоните, които реално взаимодействат. Йоните, които не се променят, се наричат йони-наблюдатели и се съкращават.
Реакция между разтвори на бариев хлорид (\(\text{BaCl}_2\)) и натриев сулфат (\(\text{Na}_2\text{SO}_4\)):
Молекулно: \(\text{BaCl}_2(р) + \text{Na}_2\text{SO}_4(р) \longrightarrow 2\text{NaCl}(р) + \text{BaSO}_4(тб)\)
Пълно йонно: \(\text{Ba}^{2+}(р) + 2\text{Cl}^-(р) + 2\text{Na}^+(р) + \text{SO}_4^{2-}(р) \longrightarrow 2\text{Na}^+(р) + 2\text{Cl}^-(р) + \text{BaSO}_4(тб)\)
Съкратено йонно: \(\text{Ba}^{2+}(р) + \text{SO}_4^{2-}(р) \longrightarrow \text{BaSO}_4(тб)\)
Йони-наблюдатели са \(\text{Na}^+\) и \(\text{Cl}^-\).
Молекулно: \(\text{BaCl}_2(р) + \text{Na}_2\text{SO}_4(р) \longrightarrow 2\text{NaCl}(р) + \text{BaSO}_4(тб)\)
Пълно йонно: \(\text{Ba}^{2+}(р) + 2\text{Cl}^-(р) + 2\text{Na}^+(р) + \text{SO}_4^{2-}(р) \longrightarrow 2\text{Na}^+(р) + 2\text{Cl}^-(р) + \text{BaSO}_4(тб)\)
Съкратено йонно: \(\text{Ba}^{2+}(р) + \text{SO}_4^{2-}(р) \longrightarrow \text{BaSO}_4(тб)\)
Йони-наблюдатели са \(\text{Na}^+\) и \(\text{Cl}^-\).
Кои са йоните-наблюдатели при реакцията между сребърен нитрат (\(\text{AgNO}_3\)) и калиев хлорид (\(\text{KCl}\))?
Йоните, които не образуват утайка, са \(\text{K}^+\) и \(\text{NO}_3^-\). Те са йоните-наблюдатели.
Утайката е неразтворимо или малко разтворимо вещество, което се образува при смесване на разтвори на електролити. За да се определи дали ще се образува утайка, се използва таблица за разтворимост.
При смесване на разтвори на сребърен нитрат (\(\text{AgNO}_3\)) и натриев хлорид (\(\text{NaCl}\)) се получава бяла утайка от сребърен хлорид (\(\text{AgCl}\)).
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Ag}^+(р) + \text{Cl}^-(р) \longrightarrow \text{AgCl}(тб)\)
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Ag}^+(р) + \text{Cl}^-(р) \longrightarrow \text{AgCl}(тб)\)
Ще се образува ли утайка при смесване на разтвори на меден сулфат (\(\text{CuSO}_4\)) и натриева основа (\(\text{NaOH}\))? (Използвайте таблицата за разтворимост)
Да, ще се образува синя утайка от меден дихидроксид (\(\text{Cu(OH)}_2\)), който според таблицата е неразтворим (Н).
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Cu}^{2+}(р) + 2\text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{Cu(OH)}_2(тб)\)
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Cu}^{2+}(р) + 2\text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{Cu(OH)}_2(тб)\)
Газ се отделя при взаимодействие на:
- Разтвори на карбонати или хидрогенкарбонати с киселини (отделя се \(\text{CO}_2\)).
- Разтвори на сулфиди с киселини (отделя се \(\text{H}_2\text{S}\)).
- Разтвори на амониеви соли с основи (отделя се \(\text{NH}_3\)).
При взаимодействие на натриев карбонат (\(\text{Na}_2\text{CO}_3\)) със солна киселина (\(\text{HCl}\)) се отделя въглероден диоксид.
Съкратено йонно уравнение: \(2\text{H}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Съкратено йонно уравнение: \(2\text{H}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Напишете съкратеното йонно уравнение за реакцията между разтвори на натриев сулфид (\(\text{Na}_2\text{S}\)) и сярна киселина (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)).
Взаимодействат водородните йони от киселината и сулфидните йони от солта, при което се получава газ сероводород (\(\text{H}_2\text{S}\)).
Съкратено йонно уравнение: \(2\text{H}^+(р) + \text{S}^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{S}(г)\)
Съкратено йонно уравнение: \(2\text{H}^+(р) + \text{S}^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{S}(г)\)
Най-важният пример за реакция с образуване на слаб електролит е неутрализацията – взаимодействието между киселина и основа, при което се получава сол и вода (\(\text{H}_2\text{O}\)).
Неутрализация на солна киселина (\(\text{HCl}\)) с натриева основа (\(\text{NaOH}\)):
Молекулно: \(\text{HCl}(р) + \text{NaOH}(р) \longrightarrow \text{NaCl}(р) + \text{H}_2\text{O}(m)\)
Съкратено йонно: \(\text{H}^+(р) + \text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m)\)
Молекулно: \(\text{HCl}(р) + \text{NaOH}(р) \longrightarrow \text{NaCl}(р) + \text{H}_2\text{O}(m)\)
Съкратено йонно: \(\text{H}^+(р) + \text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m)\)
Напишете съкратеното йонно уравнение за неутрализацията на азотна киселина (\(\text{HNO}_3\)) с калиева основа (\(\text{KOH}\)).
Същността на всяка неутрализация между силна киселина и силна основа е взаимодействието между водородните и хидроксидните йони.
Съкратено йонно уравнение: \(\text{H}^+(р) + \text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m)\)
Съкратено йонно уравнение: \(\text{H}^+(р) + \text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m)\)
Задачи за упражнение
Лесна: Ще протече ли реакция при смесване на водни разтвори на калиев хлорид (\(\text{KCl}\)) и натриев сулфат (\(\text{Na}_2\text{SO}_4\))? Обосновете се.
Не. Възможните продукти са \(\text{K}_2\text{SO}_4\) и \(\text{NaCl}\), които са разтворими силни електролити. Не се образува нито утайка, нито газ, нито слаб електролит.
Средна: Напишете съкратеното йонно уравнение за реакцията между водни разтвори на железен(III) хлорид (\(\text{FeCl}_3\)) и калиева основа (\(\text{KOH}\)). Използвайте таблицата за разтворимост.
Според таблицата за разтворимост, \(\text{Fe(OH)}_3\) е неразтворимо вещество (утайка).
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Fe}^{3+}(р) + 3\text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{Fe(OH)}_3(тб)\)
Съкратено йонно уравнение: \(\text{Fe}^{3+}(р) + 3\text{OH}^-(р) \longrightarrow \text{Fe(OH)}_3(тб)\)
Трудна: Запишете молекулно, пълно йонно и съкратено йонно уравнение за реакцията между разтвор на натриев карбонат (\(\text{Na}_2\text{CO}_3\)) и разтвор на азотна киселина (\(\text{HNO}_3\)).
При реакцията се получава нестабилната въглеродна киселина, която се разлага на вода и въглероден диоксид (газ).
Молекулно: \(\text{Na}_2\text{CO}_3(р) + 2\text{HNO}_3(р) \longrightarrow 2\text{NaNO}_3(р) + \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Пълно йонно: \(2\text{Na}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) + 2\text{H}^+(р) + 2\text{NO}_3^-(р) \longrightarrow 2\text{Na}^+(р) + 2\text{NO}_3^-(р) + \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Съкратено йонно: \(2\text{H}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Молекулно: \(\text{Na}_2\text{CO}_3(р) + 2\text{HNO}_3(р) \longrightarrow 2\text{NaNO}_3(р) + \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Пълно йонно: \(2\text{Na}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) + 2\text{H}^+(р) + 2\text{NO}_3^-(р) \longrightarrow 2\text{Na}^+(р) + 2\text{NO}_3^-(р) + \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
Съкратено йонно: \(2\text{H}^+(р) + \text{CO}_3^{2-}(р) \longrightarrow \text{H}_2\text{O}(m) + \text{CO}_2(г)\)
