Реакції в розчинах електролітів. Іонні рівняння

Відповідно до теорії електролітичної дисоціації реакції в розчинах електролітів відбуваються між іонами.

Реакції між іонами відбуваються тільки тоді, коли в результаті їх взаємодії утворюється малорозчинна або легколетка сполука, або слабкий електроліт.

Вираження рівнянь хімічних реакцій в іонному вигляді дозволяє з’ясувати, у яких випадках реакції мають тільки один напрямок, а коли вони оборотні. Розглянемо декілька типів хімічних реакцій з позиції теорії електролітичної дисоціації та спробуємо встановити закономірності їх перебігу.

Оборотні реакції. Якщо змішати розчини натрій хлориду та калій нітрату, то ніяких змін не відбудеться. Натрій хлорид у розчині дисоціює на іони Натрію та хлориду, а калій нітрат – на іони Калію та нітрат-іони. Рівняння реакції, яка відбувається між цими речовинами має такий вигляд:

.

Вихідні речовини добре розчинні у воді, є сильними електролітами і тому в розчині знаходяться у вигляді іонів. Іонне рівняння реакції можна записати так:

.

Як бачимо, і в лівій, і в правій частинах рівняння в розчині знаходяться одні й ті ж іони. Таким чином, реакція фактично не відбувається.

Розглянемо іншу реакцію:

.

Запишемо її в іонно-молекулярному вигляді (усі речовини, які є сильними електролітами, записуються як іони, інші – як молекули):

.

Після скорочення однакових іонів отримуємо

Ця реакція є оборотною, оскільки і в лівій, і в правій частинах рівняння є недисоційовані молекули. Таким чином, ця реакція не відбувається до кінця.

Необоротні процеси. Серед практично необоротних реакцій можна виділити декілька типів.

Реакції іонного обміну можна вважати здійсненими до кінця в тих випадках, коли утворюється:

· осад

CuSO₄ + 2KOH = Cu(OH)₂¯ + K₂SO₄ − молекулярна форма;

Cu²⁺ + SO + 2K⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂¯ + 2K⁺ + SO − повна іонна форма;

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂¯ − скорочена іонна форма;

· газ

Na₂CO₃ + 2HCl Û 2NaCl + H₂CO₃,

2Na⁺ + CO + 2H⁺ + 2Cl^- Û 2Na⁺ + 2Сl^- + H₂O + CO₂­,

CO + 2H⁺ Û H₂O + CO₂­;

· слабкий електроліт (Н₂О)

KOH + HNO₃ Û KNO₃ + Н₂О;

K⁺ + OH^- + H⁺ + NO Û K⁺ + NO + Н₂О;

OH^- + H⁺ Û Н₂О.

Під час написання рівнянь іонних реакцій у розчинах електролітів треба враховувати, що:

1) прості речовини, оксиди, а також нерозчинні речовини не дисоціюють;

2) якщо малорозчинна речовина утворюється в результаті реакції, то в іонному рівнянні її вважають нерозчинною;

3) сума зарядів іонів ліворуч і праворуч повинна бути однаковою;

4) подавати слід три рівняння: повне молекулярне, повне іонне та скорочене іонне.