что не расписывают на ионы

Что не расписывают на ионы

ХимTeam | ЕГЭ ХИМИЯ 2022 запись закреплена

Что в ионных уравнениях расписывать на ионы, а что нет?

Распад электролитов на ионы при растворении в воде называется электролитической диссоциацией.

Электролиты могут распадаться на ионы полностью или частично, в связи с этим мы делим их на сильные и слабые (почитать подробнее об этом можно здесь).

Слабые электролиты мы не расписываем на ионы в ионных уравнениях и оставляем в молекулярном виде.

Важнейшими электролитами являются: кислоты, основания и соли.

Кислоты диссоциируют с образованием катиона водорода и аниона кислотного остатка.

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, и каждая последующая ступень протекает хуже предыдущей, поэтому например фосфорную кислоту относим к электролитам средней силы, она легко отрывает первый катион водорода
H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄⁻,
а следующие стадии протекают значительно хуже:
H₂PO₄⁻ ⇄ H⁺ + HPO₄²⁻
HPO₄²⁻⇄ H⁺ + PO₄³⁻

В ионных уравнениях фосфорную кислоту необходимо либо оставлять в молекулярном виде, либо писать диссоциацию только по первой ступени.

Основания диссоциируют с образованием катиона металла (или аммония) и аниона гидроксогруппы.

К сильным электролитам относятся щелочи (KOH, NaOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂ и т.д.), их диссоциацию записываем до конца сразу по всем ступеням.

Интересная ситуация, которую часто обсуждают, возникает с гидроксидом кальция, он малорастворим, но все же щелочь. Я рекомендую его относить к щелочам и расписывать на ионы в ионных уравнениях, исключение может составить реакция типа:

CaCl₂ + NaOH = NaCl + Ca(OH)₂

Маловероятно вам в задании 30 встретится аналогичная реакция, но если вдруг, то я бы записала ионное уравнение так: Ca²⁺ + OH⁻ = Ca(OH)₂, дело в том, что если здесь гидроксид кальция расписать на ионы, то в сокращенном ионном уравнении сократится всё

Соли диссоциируют с образованием катиона металла (или аммония) и аниона кислотного остатка.

Шок-контент – нерастворимые соли тоже являются сильными электролитами, однако на ионы в ионных уравнениях мы их не расписываем. Дело в том, что к нерастворимым солям мы относим те, чья растворимость меньше 0.01 г на 1000 г воды. Та часть соли, которая всё же растворится, она распадется на ионы полностью, но это очень малая часть соли, а основная часть будет осадком на дне пробирки.

Диссоциируют не только средние соли:

Кислые соли серной кислоты диссоциируют с образованием трёх частиц: KHSO₄ = K⁺ + H⁺ + SO₄²⁻
Кислые соли слабых кислот диссоциируют на две частицы:
KHSO₃ = K⁺ + HSO₃⁻
KHCO₃ = K⁺ + HCO₃⁻
KH₂PO₄ = K⁺ + H₂PO₄⁻
K₂HPO₄ = 2K⁺ + HPO₄²⁻
KHS = K⁺ + HS⁻

Основные соли
AlOHSO₄ = AlOH²⁺ + SO₄²⁻
MgOHNO₃ = MgOH⁺ + NO₃⁻

Комплексные соли:
K[Al(OH)₄] = K⁺ + [Al(OH)₄]⁻
[Cu(NH₃)₄]SO₄ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄²⁻

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:

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:

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:

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 − + Ba 2+ + 2OH − = Ba 2+ + 2Cl − + 2H₂O

Сократим одинаковые ионы слева и справа и получим:

Разделив и левую и правую часть на 2, получим:

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:

Сократив сульфат-ионы слева и справа, получаем:

разделив обе части уравнения на 2 получаем сокращенное ионное уравнение:

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

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- + Ca 2+ + 2Cl − = CaCO₃↓+ 2Na + + 2Cl −

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

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,

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).

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:

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:

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.

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:

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:

(«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:

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

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:

В ионном виде запишутся Na₂CO₃, Na₂SO₄ как 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:

Полное и сокращенное уравнение будут иметь вид:

Источник