• Как решать полное ионное уравнение. "ионные уравнения"

    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. 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

    Часть 1

    Компоненты ионного уравнения

      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. Молекулярные соединения не распадаются на ионы. Они состоят из двух неметаллических элементов, и иногда их называют ковалентными соединениями.

      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.

      • 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).
    1. 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.

      • 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.
    2. 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. 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.

      Часть 2

      Запись ионных уравнений
      1. 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.
      2. 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.

        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.

        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.

      3. 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.
      4. 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.

    Подавляющее большинство реакций, с которыми нам придется сталкиваться при изучении свойств отдельных элементов и их соединений, протекает в растворах электролитов между их ионами. Поэтому весьма важно овладеть техникой составления ионных уравнений.

    В предыдущем параграфе были подробно разобраны типичные примеры ионных реакций. На основании всего сказанного там об ионных уравнениях можно рекомендовать следующий порядок их составления:

    1.Написать уравнение реакции в молекулярной форме.

    2.Переписать же уравнение, оставив нерастворимые или слабо диссоциирующие в виде молекул и записав все остальные в виде тех ионов, на которые они диссоциируют.

    3.Исключить ионы, не участвующие в реакции, т. е. встречающиеся в левой и правой частях уравнения в равном числе.

    Для закрепления в памяти этих приемов приведем два примера составления ионных уравнений.

    Пример 1. Составление ионного уравнения реакции между сероводородом (слабая кислота) и сернокислой медью:

    1)CuSO 4 + H 2 S = CuS + H 2 SO 4

    2)Сu + SO 4 »+ H 2 S = CuS + 2H + SO 4 »

    3)Cu + H 2 S = CuS + 2H

    Пример 2. Составление ионного уравнения реакции между гидратом окиси свинца и соляной кислотой:

    1) Рb(ОН) 2 + 2НСl = РЬСl 2 + 2Н 2 O

    2) Pb(OH) 2 + 2H + 2Cl’ = РbСl 2 + 2Н 2 O

    Из последнего- уравнения ничего нельзя исключить, так как оба иона - Н и Сl’ участвуют в реакции.

    При некотором навыке можно сразу составлять , минуя первую и вторую стадии. Для этого надо только ясно представлять себе: а) образование какого обусловливает течение данной реакции; б) имеются ли необходимые для его образования ионы в готовом виде в растворе или они образуются в процессе реакции из молекул слабо диссоциирующих или трудно растворимых веществ. В этом случае удобнее начинать составление уравнения со второй его половины, т. е. прежде всего написать формулу образующегося вещества, затем те ионы или ионы и молекулы, которые необходимы для его образования, наконец, ионы, получающиеся в результате реакции. После этого надо подобрать коэффициенты.

    Для составления ионных уравнений необходимо знать, какие соли растворимы в воде и какие практически нерастворимы. Некоторые общие данные о растворимости в воде важнейших солей наиболее распространенных металлов приведены в табл. 14.

    Таблица 14

    Вы читаете, статья на тему Составление ионных уравнений


    1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.

    2. Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ (солей, кислот, оснований), обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.

    3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.

    4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.

    5. Помните!

    Р - растворимое вещество;

    М - малорастворимое вещество;

    ТР - таблица растворимости.

    Алгоритм составления реакций ионного обмена (РИО)

    в молекулярном, полном и кратком ионном виде


    Примеры составления реакций ионного обмена

    1. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее (мд) вещество – вода.

    В данном случае полное ионное уравнение совпадает с сокращенным ионным уравнением.

    2. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество.


    В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два факта: образование вещества, нерастворимого в воде, и выделение воды.

    3. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество.




    ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ "РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА"

    Задание №1.
    Определите, может ли осуществляться взаимодействие между растворами следующих веществ, записать реакциив молекулярном,полном, кратком ионном виде:
    гидроксид калия и хлорид аммония.

    Решение

    Составляем химические формулы веществ по их названиям, используя валентности и записываем РИО в молекулярном виде (проверяем растворимость веществ по ТР):

    KOH + NH4 Cl = KCl + NH4 OH

    так как NH4 OH неустойчивое вещество и разлагается на воду и газ NH3 уравнение РИО примет окончательный вид

    KOH (p) + NH4 Cl (p) = KCl (p) + NH3 + H2 O

    Cоставляем полное ионное уравнение РИО, используя ТР (не забывайте в правом верхнем углу записывать заряд иона):

    K+ + OH- + NH4 + + Cl- = K+ + Cl- + NH3 + H2 O

    Cоставляем краткое ионное уравнение РИО, вычёркивая одинаковые ионы до и после реакции:

    OH - + NH4 + = NH3 + H2 O

    Делаем вывод:
    Взаимодействие между растворами следующих веществ может осуществляться, так как продуктами данной РИО являются газ (NH3 ) и малодиссоциирующее вещество вода (H2 O).

    Задание №2

    Дана схема:

    2H + + CO3 2- = H 2 O + CO 2

    Подберите вещества, взаимодействие между которыми в водных растворах выражается следующими сокращёнными уравнениями. Составьте соответствующие молекулярное и полное ионное уравнения.

    Используя ТР подбираем реагенты - растворимые в воде вещества, содержащие ионы 2H + и CO 3 2- .

    Например, кислота - H 3 PO 4 (p) и соль -K 2 CO 3 (p).

    Составляем молекулярное уравнение РИО:

    2H 3 PO 4 (p) +3 K 2 CO 3 (p) -> 2K 3 PO 4 (p) + 3H 2 CO 3 (p)

    так как угольная кислота – неустойчивое вещества, она разлагается на углекислый газ CO 2 и воду H 2 O, уравнение примет окончательный вид:

    2H 3 PO 4 (p) +3 K 2 CO 3 (p) -> 2K 3 PO 4 (p) + 3CO 2 + 3H 2 O

    Составляем полное ионное уравнение РИО:

    6H + +2PO 4 3- + 6K + + 3CO 3 2- -> 6K + + 2PO 4 3- + 3CO 2 + 3H 2 O

    Составляем краткое ионное уравнение РИО:

    6H + +3CO 3 2- = 3CO 2 + 3H 2 O

    2H + +CO 3 2- = CO 2 + H 2 O

    Делаем вывод:

    В конечном итоге мы получили искомое сокращённое ионное уравнение, следовательно, задание выполнено верно.

    Задание №3

    Запишите реакцию обмена между оксидом натрия и фосфорной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

    1. Составляем молекулярное уравнение, при составлении формул учитываем валентности (см. ТР)

    3Na 2 O (нэ) + 2H 3 PO 4 (р) -> 2Na 3 PO 4 (р) + 3H 2 O (мд)

    где нэ - неэлектролит, на ионы не диссоциирует,
    мд - малодиссоциирующее вещество, на ионы не раскладываем, вода - признак необратимости реакции

    2. Составляем полное ионное уравнение:

    3Na 2 O + 6H + + 2PO 4 3- -> 6Na + + 2PO4 3- + 3H 2 O

    3. Сокращаем одинаковые ионы и получаем краткое ионное уравнение:

    3Na 2 O + 6H + -> 6Na + + 3H 2 O
    Сокращаем коэффициенты на три и получаем:
    Na
    2 O + 2H + -> 2Na + + H 2 O

    Данная реакция необратима, т.е. идёт до конца, так как в продуктах образуется малодиссоциирующее вещество вода.

    ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

    Задание №1

    Взаимодействие карбоната натрия и серной кислоты

    Составьте уравнение реакции ионного обмена карбоната натрия с серной кислотой в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

    Задание №2

    ZnF 2 + Ca(OH) 2 ->
    K
    2 S + H 3 PO 4 ->

    Задание №3

    Посмотрите следующий эксперимент

    Осаждение сульфата бария

    Составьте уравнение реакции ионного обмена хлорида бария с сульфатом магния в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

    Задание №4

    Закончите уравнения реакций в молекулярном, полном и кратком ионном виде:

    Hg(NO 3 ) 2 + Na 2 S ->
    K
    2 SO 3 + HCl ->

    При выполнении задания используйте таблицу растворимости веществ в воде. Помните об исключениях!

    Наименование параметра Значение
    Тема статьи: Ионные уравнения
    Рубрика (тематическая категория) Металлы и Сварка

    Большинство химических реакций протекает в растворах. Растворы электролитов содержат ионы, в связи с этим реакции и растворах электролитов фактически сводятся к реакциям между ионами. Реакции между ионами называют ионными реакциями, а уравнения таких реакций - ионными уравнениями. При составлении ионных уравнении следует руководствоваться тем, что формулы веществ малодиссоциирующих, нерастворимых и газообразных записываются в молекулярном виде.

    Белое вещество выпадает в осадок, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вниз, а если в ходе реакции выделяется газообразное вещество, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вверх.

    Перепишем это уравнение, изобразив сильные электролиты в виде ионов, а уходящие из сферы реакции - в виде молекул:

    Мы записали, таким образом, полное ионное уравнение реакции.

    В случае если исключить из обеих частей равенства одинаковые ионы, то есть не участвующие в реакции в левой и правой часто уравнения), то получим сокращенное ионное уравнение реакции:

    Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, сокращенные ионные уравнения представляют из себяуравнения в общем виде, которые характеризуют сущность химической реакции показывают, какие ионы реагируют и какое вещество образуется в результате.

    Реакции ионного обмена протекают до конца в тех случаях, когда образуется или осадок, или малодиссоциирующее вещество, к примеру вода. Беля к раствору гидроксида натрия, окрашенного фенолфталеином в малиновый цвет, прилить избыток раствора азотной кислоты, то раствор обесцветится, что послужит сигналом протекания химической реакции:

    Оно показывает, что взаимодействие сильной кислоты и щелочи сводится к взаимодействию ионов Н+ и ионов ОН -, в результате которого образуется малодиссоцвирующее вещество - вода.

    Указанная реакция взаимодействия сильной кислоты со щелочью принято называть реакцией нейтрализации. Это частный случай реакции обмена.

    Подобная реакция обмена может протекать не только между кислотами и щелочами, но и между кислотами и нерастворимыми основаниями. К примеру, в случае если получить голубой осадок нерастворимого гидроксида меди (II) взаимодействием сульфата меди II со щелочью:

    а затем поделить полученный осадок на три части и прилить к осадку в первой пробирке раствор серной кислоты, к осадку во второй пробирке раствор соляной кислоты, а к осадку в третьей пробирке раствор азотной кислоты, то во всœех трех пробирках осадок растворится. Это будет означать, что во всœех случаях прошла химическая реакция, суть которой и отражена с помощью одного и того же ионного уравнения.

    Чтобы в данном убедиться, запишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения приведенных реакций.

    Рассмотрим ионные реакции, которые протекают с образованием газа. В две пробирки нальем по 2 мл растворов карбоната натрия и карбоната калия. Далее в первую прильем раствор соляной, а во вторую - азотной кислоты. В обоих случаях мы заметим характерное "вскипание" из-за выделяющегося углекислого газа. Запишем уравнения реакций для первого случая:

    Реакции, протекающие в растворах электролитов, эапис каются с помощью ионных уравнений. Эти реакции называл реакциями ионного обмена, так как в растворах электролиты обмениваются своими ионами. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, можно сделать два вывода. 1. Реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами, а потому изображаются в виде ионных уравнений. Οʜᴎ проще молекулярных и носят более общий характер.

    2. Реакции ионного обмена в растворах электролитов практически необратимо протекают только в том случае, в случае если в результате образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество.

    7. Комплексные соединœения

    Ионные уравнения - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Ионные уравнения" 2017, 2018.

    Тип урока: изучение нового материала

    Цели:

    образовательные:

      на основе усвоенных понятий о реакциях обмена и электролитической диссоциации веществ разных классов сформировать понятие «реакции ионного обмена», закрепить понятие «реакции нейтрализации»; экспериментально доказать, что реакции в растворах электролитов являются реакциями между ионами; выявить условия, при которых они идут практически до конца; дать первоначальные представления о качественных реакциях; научить школьников применять знания о диссоциации кислот, оснований, солей при написании ионных уравнений реакций; научить составлять эмпирические, полные и сокращённые ионные уравнения; по сокращённому ионному уравнению определять продукты реакции.

    развивающие:

      совершенствовать учебные умения школьников при составлении химических уравнений, при выполнении лабораторных опытов; продолжить формирование химической речи учащихся, творческого мышления, правил научного общения, умения прогнозировать результат деятельности;

    воспитательные:

      воспитывать культуру интеллектуального труда; чувство ответственности, уверенности в себе, требовательности к себе.

    Основные понятия темы: реакции ионного обмена, ионные реакции, ионные уравнения, молекулярные (эмпирические) уравнения реакций, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, реакции нейтрализации

    Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый

    Формы организации познавательной деятельности : фронтальная, групповая


    Средства обучения:

      Карты с лабораторными работами , задачами, домашним заданием. Растворы CaCl2, AgNO3, BaCl2 и Na2SO4, K2CO3 и H2SO4, NaOH и H2SO4, CuSO4 ,KNO3 и NaCl, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин.

    Ход урока

    I. Организационный момент. На каждую парту раздается маршрутный лист с правилами составления ионных уравнений, по которым работаем весь урок (см. приложение):

    II. Актуализация знаний учащихся.

      Какие вещества называются электролитами? Какие вещества называются неэлектролитами? Сформулируйте основные положения теории электролитической диссоциации. Что такое ионы? Какие вещества и при каких условиях образуют ионы? Как называется процесс распада вещества на ионы при растворении в воде? На какие ионы при растворении в воде диссоциируют кислоты, соли, основания? (схемы диссоциации кислот, оснований, солей, см. приложение 1) Какие типы химических реакций вы знаете? Какая реакция называется реакцией соединения? Разложения? Замещения?

    Определите типы химической реакции (на слайде записаны):

    2) Zn(OH)2=ZnO+H2O

    3) Mg+H2SO4=MgSO4+H2

    4) 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

      Какие реакции мы называем реакциями обмена? (общая схема, см. приложение 2) Найдите среди предложенных реакций реакции обмена: K2CO3 + H2SO4 ? Mg + HCl? Na2SO4 + Ba(NO3)2? Zn(OH)2 ? NaOH + HCl? SO3 + MgO? Перечислите условия протекания реакций обмена до конца (схема, см. приложение 3)

    III. Целеполагание и мотивация.
    - Итак, опираясь на знания о реакциях обмена и условиях их протекания до конца, а также электролитической диссоциации кислот, солей, оснований при растворении в воде, на сегодняшнем уроке мы должны выяснить, какие реакции называются реакциями ионного обмена и научиться составлять ионные уравнения .
    - Запишите тему урока

    IV. Изучение нового материала. Первичное закрепление.

    1) Вступительное слово
    - Каждое химическое свойство, проявляемое сильными электролитами в растворах, - это свойство ионов, на которые электролит распался: либо катионов, либо анионов. Между тем, реакции обмена между электролитами в водных растворах мы раньше изображали молекулярными уравнениями, не учитывая, что в этих реакциях участвуют не молекулы электролита, а ионы, на которые он диссоциирован.
    - Итак, реакции, осуществляемые в растворах между ионами, называются ионными, а уравнения таких реакций – ионными уравнениями

    Основные правила составления ионных уравнений реакций:

    1. Формулы малодиссоциирующих, газообразных веществ и неэлектролитов изображают в молекулярном виде.

    2. С помощью знака ( - газ, ↓ - осадок) отмечают «путь удаления» вещества из сферы реакции (раствора).

    3. Формулы сильных электролитов записываются в виде ионов.

    4. Для реакции берут растворы веществ, поэтому даже малорастворимые вещества находятся в виде ионов.

    5. Если малорастворимое вещество образуется в результате реакции, то оно выпадает в осадок, и в ионном уравнении его записывают в виде молекулы.

    6. Сумма зарядов ионов в левой части уравнения должна быть равна сумме зарядов ионов в правой части.

    Ионные уравнения могут быть полными и сокращенными.

    Алгоритм составления ионных уравнений

    Алгоритм составления ионного уравнения реакции

    Выполнение

    1. Записать молекулярное уравнение реакции:

    CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

    2. С помощью таблицы растворимости определить растворимость каждого вещества

    CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4

    3. Решить, уравнения диссоциации каких исходных веществ и продуктов реакции нужно записывать

    CuSO4 = Cu2+ + SO4 2-

    NaOH = Na+ + OH-

    Na2SO4 = 2 Na+ + SO4 2-

    Cu(OH)2 - малодиссоциирующее

    4. Составить полное ионное уравнение (коэффициенты перед молекулами равны коэффициентам перед ионами)

    Cu2++SO4 2-+2Na++2OH-=Cu(OH)2↓ + 2Na++SO4 2-

    5. Найти одинаковые ионы и сократить их

    Cu2++SO42-+2Na++2OH-=Cu(OH)2↓+ 2Na++SO4 2-

    6. Записать сокращенное ионное уравнение

    Cu2+ + 2OH - = Cu(OH)2↓

    Как такие реакции происходят в действительности, рассмотрим сначала на примере реакций, сопровождающихся выделением осадка.


    2) Лабораторная работа № 1 «Реакции, идущие с образованием нерастворимых (малорастворимых) веществ»
    Оборудование и реактивы: растворы CaCl2, AgNO3, BaCl2 и Na2SO4, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки.
    а) В пробирку с раствором CaCl2, закреплённую в пробиркодержателе, добавьте несколько капель AgNO3.
    Что наблюдаете? Запишите молекулярное уравнение химической реакции
    - При выполнении лабораторных опытов соблюдайте основные правила техники безопасности
    - Сливая растворы CaCl2 и AgNO3, мы наблюдаем образование осадка AgCl, в растворе остаётся Ca(NO3)2
    2AgNO3 + CaCl2 = Ca(NO3)2 + 2AgCl?

    Молекулярное (эмпирическое) уравнение
    - Обе исходные соли – сильные электролиты, полностью диссоциирующие в воде

    Одна из полученных солей также остаётся в растворе диссоциированной на ионы Ca2+ и NO3-, а вот AgCl – нерастворимое соединение, не диссоциирующее в воде, поэтому его переписываем в молекулярном виде.
    - Итак, уравнение реакции между CaCl2 и AgNO3 можно записать так:
    2Ag+ + 2NO3- + Ca2+ + 2Cl - = Ca2+ + 2NO3- + 2AgCl?

    Полное ионное уравнение
    - Что же произошло при сливании растворов? Ионы Ag+ и Cl- соединились и образовали AgCl, выпавший в осадок.
    - Ионы же Ca2+ и NO3- в реакции не участвовали, они остались такими, какими были и до сливания растворов, следовательно, мы можем исключить их обозначение из левой и правой частей полного ионного уравнения. Что осталось?
    2Ag+ + 2Cl - = 2AgCl?
    - Или, сокращая коэффициенты,
    Ag+ + Cl - = AgCl?

    Сокращённое ионное уравнение
    - Это уравнение показывает, что суть данной реакции сводится к взаимодействию Ag+ и Cl - , в результате которого образуется осадок AgCl. При этом совершенно не важно, в состав каких электролитов входили эти ионы до реакции: аналогичное взаимодействие можно наблюдать и между NaCl и AgNO3, AgNO3 и AlCl3 и так далее – суть всех этих реакций будет сводиться к взаимодействию Ag+ и Cl - c образованием AgCl?
    б) Рассмотрите реакцию ионного обмена между BaCl2 и Na2SO4
    - Предложите, пользуясь таблицей растворимости, формулы электролитов, реакции между которыми сводятся к взаимодействию Ba2+ + SO4- = BaSO4?
    в) растворы каких веществ нужно взять, чтобы в растворе осуществилась реакция между Ca2+ + CO3- = CaCO3
    - Составьте молекулярные уравнения предложенных реакций, запишите сокращённое ионное уравнение, отражающее их суть.
    - Образование при реакции нерастворимого или малорастворимого соединения используют для обнаружения в растворе того или иного иона: так растворимые соли серебра используют для обнаружения Cl-, Br-, I-… - ионов, так как с этими анионами Ag+ образует нерастворимые осадки, и, наоборот, растворимые соли, содержащие Cl-, Br-, I-… - ионы, используют для распознавания Ag+ в растворе.
    - Такие реакции принято называть качественными , т. е. реакциями, с помощью которых можно обнаружить тот или иной ион.
    (таблица «Качественные реакции на ионы», см. приложение 6)

    3) Лабораторный опыт № 2 «Реакции с образованием газообразных веществ»
    Оборудование и реактивы: растворы K2CO3 и H2SO4, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки.
    а) Видеоопыт «Реакции ионного обмена, протекающие с выделением газа»
    Посмотрите видеоопыт, составьте и запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции.
    б) Проведите аналогичную реакцию между K2CO3 и H2SO4, составьте и запишите молекулярное и сокращённое ионное уравнения реакции.
    в) Предложите вещества, растворы которых можно взять для осуществления реакции между 2H+ + SO32- = H2O + SO2?

    4) Лабораторный опыт № 3 «Реакции, идущие с образованием слабого электролита»
    Оборудование и реактивы: растворы NaOH и H2SO4, CuSO4, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин
    а) В пробирку прилейте 1-2 мл раствора NaOH, добавьте 2-3 капли фенолфталеина. Прилейте H2SO4 до полного обесцвечивания раствора.
    Почему раствор обесцветился? Как называются реакции между кислотами и основаниями, в результате которых образуется соль и вода?
    б) Посмотрите видеоопыт «Реакция нейтрализации», составьте молекулярное и сокращённое ионное уравнение для продемонстрированной вам реакции
    - Реакция нейтрализации может протекать не только между кислотами и щелочами, но и между кислотами и нерастворимыми основаниями. Для доказательства проведём следующий опыт.
    в) Получите свежеосаждённый Cu(OH)2, используя выданные вам реактивы. Какие? Разделите полученный осадок на 3 равные пробирки, в каждую добавьте по 1-2 мл разных кислот. Что наблюдаете?
    Составьте и запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнение одной из проведённых реакций. В чём её суть? Можно утверждать, что сокращённая запись отражает суть всех трёх реакций, независимо от того, какая кислота вступала в реакцию?

    5) Лабораторный опыт № 4 «Обратимое взаимодействие между ионами»
    Оборудование и реактивы: растворы KNO3 и NaCl, пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин
    В пробирку с KNO3 добавьте 2-3 капли фенолфталеина, прилейте 1-2 мл раствора NaCl. Что наблюдаете? Составьте молекулярное и полное ионное уравнения реакции.
    Какие ионы находились в растворе? Какие ионы находятся в полученном растворе? О чём свидетельствует отсутствие видимых эффектов реакции?
    Как называются такие реакции?

    V. Обобщение
    - Итак, мы рассмотрели реакции, протекающие в растворах электролитов с образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества: растворы электролитов содержат ионы, следовательно, реакции в растворах электролитов сводятся к реакциям между ионами. Сформулируйте определение понятия «реакции ионного обмена» (реакции между ионами в растворах электролитов, протекающие с выделением осадка, газа или воды)

    VI. Закрепление первоначальных знаний (самостоятельная работа, разноуровневая).

    Вариант 1. Для слабых учеников.

    1) Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4

    2) NaOH + HCl = NaCl + H2O

    Вариант 2. Для средних учеников.

    Написать реакцию ионного обмена (полное и сокращенное ионное уравнение)

    1) СuSO4 + NaOH =

    Вариант 3. Для сильных учеников.

    Написать реакцию ионного обмена (полное и сокращенное ионное уравнение)

    1) Карбонат калия + фосфорная кислота =

    2) Хлорид бария + серная кислота =

    VII. Домашнее задание § 44 упр.1 стр.167
    С какими веществами может реагировать фосфорная кислота, образуя а) газ; б) воду; в) осадок?
    Запишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращённом ионном видах.