Реакции ионного обмена
🧪 Химия · 9 класс
Что такое реакции ионного обмена
Реакциями ионного обмена называют реакции между растворами электролитов, при которых вещества обмениваются своими ионами без изменения степеней окисления элементов. В растворах кислоты, щёлочи и соли распадаются на ионы, поэтому реально взаимодействуют именно ионы, а не молекулы.
Условия протекания до конца
Не каждая встреча растворов приводит к реакции. Обмен идёт до конца только тогда, когда из ионов образуется одно из веществ, которое выводит ионы из раствора. Таких случая три:
- образуется осадок (нерастворимое вещество);
- выделяется газ;
- образуется слабый электролит, чаще всего вода.
Если ни одно из этих условий не выполняется, реакция не идёт: ионы остаются в растворе свободными.
Молекулярное, полное и сокращённое уравнения
Реакцию ионного обмена записывают тремя способами. Растворимые сильные электролиты пишут в виде ионов, а осадки, газы, воду и слабые электролиты — в виде молекул. Растворимость проверяют по таблице растворимости.
| Признак реакции | Пример |
|---|---|
| Осадок | Хлорид серебра, сульфат бария, гидроксиды металлов |
| Газ | Углекислый газ, сероводород, аммиак |
| Слабый электролит | Вода |
Разбор примера
Реакция хлорида бария с сульфатом натрия. Выпадает белый осадок сульфата бария.
Молекулярное: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 (осадок) + 2NaCl
Полное ионное: Ba(2+) + 2Cl(-) + 2Na(+) + SO4(2-) = BaSO4 + 2Na(+) + 2Cl(-)
Сокращённое: Ba(2+) + SO4(2-) = BaSO4
Ионы натрия и хлора в реакции не участвуют — их называют ионами-наблюдателями и в сокращённом уравнении не пишут.
Реакция с выделением газа
Если смешать соду с соляной кислотой, выделяется углекислый газ. Сначала образуется неустойчивая угольная кислота, которая тут же распадается на воду и газ:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
Сокращённое: CO3(2-) + 2H(+) = H2O + CO2
Реакция нейтрализации
Особый случай — реакция кислоты со щёлочью. Образуется малодиссоциирующее вещество — вода, поэтому реакция идёт до конца. Её сокращённое уравнение всегда одно и то же, независимо от того, какая кислота и какая щёлочь взяты:
H(+) + OH(-) = H2O
Зачем нужны ионные уравнения
Сокращённое ионное уравнение показывает истинную суть превращения. По нему видно, что при осаждении сульфата бария неважно, из какой соли бария и из какого сульфата мы исходим: суть всегда одна. Это помогает понять, почему разные на первый взгляд реакции имеют одинаковый результат.
Частые ошибки. Нельзя расписывать на ионы осадки, газы и воду — они остаются молекулами. Перед записью обязательно проверьте растворимость по таблице. Заряды ионов и коэффициенты должны быть уравнены и слева, и справа. Сумма зарядов в левой и правой частях сокращённого уравнения должна быть одинаковой.
Кратко о главном
- Реакции ионного обмена идут между ионами растворов без изменения степеней окисления.
- Обмен протекает до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит (вода).
- Сильные растворимые электролиты пишут в виде ионов, остальное — в виде молекул.
- Сокращённое уравнение показывает суть реакции, отбрасывая ионы-наблюдатели.