Загрузить PDF
Загрузить PDF
Ионные уравнения являются неотъемлемой частью химии. В них представлены лишь те компоненты, которые изменяются в ходе химической реакции. Чаще всего ионные уравнения используют для описания окислительно-восстановительных реакций, реакций обмена и нейтрализации. [1] X Источник информации Чтобы записать ионное уравнение, необходимо выполнить три основных шага: сбалансировать молекулярное уравнение химической реакции, перевести его в полное ионное уравнение (то есть записать компоненты в том виде, в каком они существуют в растворе) и, наконец, записать краткое ионное уравнение.
Шаги
-
Поймите разницу между молекулярными и ионными соединениями . Для записи ионного уравнения первым делом следует определить участвующие в реакции ионные соединения. Ионными называют те вещества, которые в водных растворах диссоциируют (распадаются) на заряженные ионы. [2] X Источник информации Молекулярные соединения не распадаются на ионы. Они состоят из двух неметаллических элементов, и иногда их называют ковалентными соединениями. [3] X Источник информации
- Ионные соединения могут возникать между металлом и неметаллом, металлом и многоатомными ионами, либо между несколькими многоатомными ионами.
- Если вы сомневаетесь, к какой группе принадлежит то или иное соединение, посмотрите на свойства составляющих его элементов в таблице Менделеева . [4] X Источник информации
-
Определите растворимость соединения. Не все ионные соединения растворяются в водных растворах, то есть не все из них диссоциируют на отдельные ионы. Прежде чем приступить к записи уравнения, следует найти растворимость каждого соединения. Ниже приведены краткие правила растворимости. Более подробные сведения и исключения из правил можно найти в таблице растворимости. [5] X Источник информации
- Следуйте правилам в том порядке, в котором они приведены ниже:
- все соли Na + , K + и NH 4 + растворяются;
- все соли NO 3 - , C 2 H 3 O 2 - , ClO 3 - и ClO 4 - растворимы;
- все соли Ag + , Pb 2+ и Hg 2 2+ нерастворимы;
- все соли Cl - , Br - и I - растворяются;
- соли CO 3 2- , O 2- , S 2- , OH - , PO 4 3- , CrO 4 2- , Cr 2 O 7 2- и SO 3 2- нерастворимы (за некоторыми исключениями);
- соли SO 4 2- растворимы (за некоторыми исключениями).
-
Определите катион и анион соединения. Катионами называют положительно заряженные ионы (обычно это металлы). Анионы имеют отрицательный заряд, как правило это ионы неметаллов. Некоторые неметаллы могут образовывать не только анионы, но и катионы, в то время как атомы металлов всегда выступают в роли катионов. [6] X Источник информации
- Например, в соединении NaCl (поваренная соль) Na является положительно заряженным катионом, поскольку это металл, а Cl представляет собой отрицательно заряженный анион, так как это неметалл.
-
Определите участвующие в реакции многоатомные (сложные) ионы. Такие ионы представляют собой заряженные молекулы, между атомами которых существует такая сильная связь, что они не диссоциируют при химических реакциях. [7] X Источник информации Необходимо выявить многоатомные ионы, поскольку они обладают своим зарядом и не распадаются на отдельные атомы. Многоатомные ионы могут иметь как положительный, так и отрицательный заряд.
- При изучении общего курса химии вам, скорее всего, понадобится запомнить некоторые из наиболее распространенных многоатомных ионов.
- К наиболее распространенным многоатомным ионам относятся CO 3 2- , NO 3 - , NO 2 - , SO 4 2- , SO 3 2- , ClO 4 - и ClO 3 - . [8] X Источник информации
- Существует множество других многоатомных ионов, которые можно найти в учебнике химии или интернете. [9] X Источник информации
Реклама
-
Сбалансируйте полное молекулярное уравнение. Прежде чем приступить к записи ионного уравнения, следует сбалансировать исходное молекулярное уравнение. Для этого необходимо расставить соответствующие коэффициенты перед соединениями, так чтобы число атомов каждого элемента в левой части равнялось их количеству в правой части уравнения.
- Запишите число атомов каждого элемента по обе стороны уравнения.
- Добавьте перед элементами (кроме кислорода и водорода) коэффициенты, так чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения было одинаковым.
- Сбалансируйте атомы водорода.
- Сбалансируйте атомы кислорода.
- Пересчитайте количество атомов каждого элемента по обе стороны уравнения и убедитесь, что оно одинаково.
- Например, после балансировки уравнения Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni получаем 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni.
-
Определите, в каком состоянии находится каждое вещество, которое участвует в реакции. Часто об этом можно судить по условию задачи. Есть определенные правила, которые помогают определить, в каком состоянии находится элемент или соединение. [10] X Источник информации
- Если в условии задачи не указано состояние того или иного элемента, используйте для его определения таблицу Менделеева.
- Если в условии сказано, что соединение находится в растворе, отметьте это ( р-р ).
- Если в уравнение входит вода, определите по таблице растворимости, диссоциирует ли данное ионное соединение. [11] X Источник информации В случае высокой растворимости соединение диссоциирует в воде ( р-р ). Если соединение имеет низкую растворимость, оно останется в твердом виде ( тв ).
- Если в реакции не участвует вода, ионное соединение останется в твердом виде ( тв ).
- Если в задаче фигурирует кислота или основание, они будут растворены в воде ( р-р ).
- В качестве примера рассмотрим реакцию 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni. В чистом виде элементы Cr и Ni находятся в твердой фазе. NiCl 2 и CrCl 3 представляют собой растворимые ионные соединения, то есть они находятся в растворе. Таким образом, данное уравнение можно переписать в следующем виде: 2Cr ( тв ) + 3NiCl 2( р-р ) --> 2CrCl 3( р-р ) + 3Ni ( тв ) .
-
Определите, какие соединения диссоциируют (разделяются на катионы и анионы) в растворе. При диссоциации соединение распадается на положительный (катион) и отрицательный (анион) компоненты. Эти компоненты затем войдут в ионное уравнение химической реакции.
- Не диссоциируют твердые тела, жидкости, газы, молекулярные соединения, ионные соединения с низкой растворимостью, многоатомные ионы и слабые кислоты.
- Полностью диссоциируют ионные соединения с высокой растворимостью (используйте таблицу растворимости) и сильные кислоты (HCl ( р-р ) , HBr ( р-р ) , HI ( р-р ) , H 2 SO 4( р-р ) , HClO 4( р-р ) и HNO 3( р-р ) ). [12] X Источник информации
- Учтите, что хотя многоатомные ионы не диссоциируют, они могут входить в состав ионного соединения и отделиться от него в растворе.
-
Посчитайте заряд каждого диссоциировавшего иона. При этом помните, что металлы образуют положительно заряженные катионы, а атомы неметаллов превращаются в отрицательные анионы. Определите заряды элементов по таблице Менделеева. Необходимо также сбалансировать все заряды в нейтральных соединениях.
- В приведенном выше примере NiCl 2 диссоциирует на Ni 2+ и Cl - , а CrCl 3 распадается на Cr 3+ и Cl - .
- Ион никеля имеет заряд 2+, поскольку он соединен с двумя ионами хлора, каждый из которых имеет единичный отрицательный заряд. При этом один ион Ni должен сбалансировать два отрицательно заряженных иона Cl. Ион Cr имеет заряд 3+, так как он должен нейтрализовать три отрицательно заряженных иона Cl.
- Помните о том, что многоатомные ионы имеют свои собственные заряды. [13] X Источник информации
-
Перепишите уравнение так, чтобы все растворимые соединения были разделены на отдельные ионы. Все что диссоциирует или ионизируется (например, сильные кислоты) распадется на два отдельных иона. При этом вещество останется в растворенном состоянии ( р-р ). Проверьте, чтобы уравнение было сбалансировано.
- Твердые вещества, жидкости, газы, слабые кислоты и ионные соединения с низкой растворимостью не изменят своего состояния и не разделятся на ионы. Оставьте их в прежнем виде.
- Молекулярные соединения просто рассеются в растворе, и их состояние изменится на растворенное ( р-р ). Есть три молекулярных соединения, которые не перейдут в состояние ( р-р ), это CH 4( г ) , C 3 H 8( г ) и C 8 H 18( ж ) .
- Для рассматриваемой реакции полное ионное уравнение запишется в следующем виде: 2Cr ( тв ) + 3Ni 2+ ( р-р ) + 6Cl - ( р-р ) --> 2Cr 3+ ( р-р ) + 6Cl - ( р-р ) + 3Ni ( тв ) . Если хлор не входит в состав соединения, он распадается на отдельные атомы, поэтому мы умножили количество ионов Cl на 6 с обеих сторон уравнения.
-
Сократите одинаковые ионы в левой и правой части уравнения. Можно вычеркнуть лишь те ионы, которые полностью идентичны с обеих сторон уравнения (имеют одинаковые заряды, нижние индексы и так далее). Перепишите уравнение без этих ионов.
- В нашем примере обе части уравнения содержат 6 ионов Cl - , которые можно вычеркнуть. Таким образом, получаем краткое ионное уравнение: 2Cr ( тв ) + 3Ni 2+ ( р-р ) --> 2Cr 3+ ( р-р ) + 3Ni ( тв ) .
- Проверьте результат. Суммарные заряды левой и правой частей ионного уравнения должны быть равны.
Реклама
Советы
- Приучите себя всегда записывать агрегатное состояние всех компонентов во всех уравнениях химических реакций.
Реклама
Источники
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ http://www.ptable.com/
- ↑ http://chemistry.bd.psu.edu/jircitano/soluble.html
- ↑ http://study.com/academy/lesson/cation-definition-examples-quiz.html
- ↑ http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/compounds/polyatomic.shtml
- ↑ http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/compounds/polyatomic.shtml
- ↑ http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/Ions/ions.html
- ↑ https://workspace.novacentral.ca/sites/home/pearson/Mr%20Melindys%20Documents/Science%201206/Chemistry/DeterminingStates.pdf
- ↑ http://chemistry.bd.psu.edu/jircitano/soluble.html
- ↑ http://www.chemteam.info/AcidBase/Strong-Weak-AcidBase.html
- ↑ http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/Ions/ions.html
Реклама
