Реакции ионного обмена

Что такое реакции ионного обмена

Реакции ионного обмена — это реакции между растворами электролитов, в ходе которых вещества обмениваются своими ионами. Поскольку в растворах кислоты, щёлочи и соли существуют в виде ионов, такие реакции удобно записывать с помощью ионных уравнений, которые показывают, какие именно частицы участвуют в превращении. Это помогает понять истинную суть реакции, а не только её внешнюю запись.

Когда реакция идёт до конца

Реакция обмена в растворе протекает до конца только при выполнении одного из трёх условий: образуется осадок, выделяется газ или получается малодиссоциирующее вещество, чаще всего вода. Если ни одно из условий не выполняется, ионы остаются в растворе и реакция практически не идёт. Поэтому перед записью уравнения полезно проверить по таблице растворимости, образуется ли осадок.

Полное и сокращённое ионные уравнения

Запись ведут в три шага. Сначала пишут обычное молекулярное уравнение, затем расписывают растворимые электролиты на ионы (полное ионное уравнение), а в конце убирают одинаковые ионы из обеих частей (сокращённое ионное уравнение). Ионы, которые не изменились и остались в растворе, называют ионами-наблюдателями.

Молекулярное: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl
Полное ионное: Ba(2+) + 2Cl- + 2Na+ + SO4(2-) = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-
Сокращённое: Ba(2+) + SO4(2-) = BaSO4

Сокращённое уравнение показывает суть реакции: ионы бария и сульфат-ионы соединяются и образуют осадок сульфата бария. Ионы натрия и хлора остались без изменений, поэтому их вычеркнули из обеих частей уравнения.

Что расписывают на ионы

На ионы расписывают только сильные растворимые электролиты — растворимые кислоты, щёлочи и соли. Нерастворимые вещества (осадки), газы, воду и другие слабые электролиты записывают в виде целых молекул, потому что в растворе они на ионы практически не распадаются.

Реакция нейтрализации

Важный пример ионного обмена — взаимодействие кислоты со щёлочью. Сокращённое уравнение для любой такой реакции одинаково:

H+ + OH- = H2O

Это объясняет, почему все реакции нейтрализации похожи: в них всегда образуется вода из ионов водорода и гидроксид-ионов, независимо от того, какая кислота и какая щёлочь взяты.

Частые ошибки. На ионы расписывают только сильные растворимые электролиты. Осадки, газы, воду и слабые электролиты пишут в виде целых молекул. Не забывайте проверять равенство суммарных зарядов в левой и правой частях уравнения и сохранять коэффициенты при ионах.

Кратко о главном

• Реакции ионного обмена идут между растворами электролитов.
• Условия протекания до конца: осадок, газ или вода.
• Записывают молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения.
• На ионы расписывают только сильные растворимые электролиты.
• Нейтрализация всегда сводится к H+ + OH- = H2O.