Теоретическое введение. В реакциях, протекающих в растворах электролитов, наряду с недиссоциированными молекулами слабых электролитовВ реакциях, протекающих в растворах электролитов, наряду с недиссоциированными молекулами слабых электролитов, твердыми веществами и газами участвуют также находящиеся в растворе ионы. Поскольку все сильные электролиты присутствуют в растворе в виде ионов, то и реакции между ними сводятся к взаимодействию ионов и называются ионными или реакциями ионного обмена. Как правило, подобные реакции протекают без разрушения реагирующих ионов и без изменения степени окисленности входящих в них атомов. Большинство таких реакций являются реакциями двойного обмена, сущность которых сводится к соединению пар ионов в молекулы новых веществ. Обязательным условием протекания реакций между электролитами является удаление из раствора тех или иных ионов. Реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают в направлении связывания ионов, приводящего к образованию малорастворимых веществ (осадка или газов) или молекул слабых электролитов, то есть менее диссоциированных или наименее растворимых веществ. В уравнениях ионного обмена слабые электролиты, малорастворимые соединения и газы записываются в молекулярной форме, а находящиеся в растворе сильные электролиты – в виде ионов. Так, нейтрализация сильной кислоты сильным основанием описывается следующей реакцией (в молекулярном и ионно-молекулярном виде): HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O H+ + NO3‾ + Na+ + OH‾ → Na+ + NO3‾ + H2O H+ + OH‾ → H2O Если образующиеся новые вещества являются сильными электролитами, то образуется равновесная система, в которой концентрации всех ионов будут постоянными при постоянных условиях. Например: NaCl + KNO3 Na+ + Сl– + K+ + NO В этом случае будут протекать как прямая, так и обратная реакция, продуктов взаимодействия не образуется, то есть реакция не идет. В тех случаях, когда малорастворимые вещества или слабые электролиты имеются как среди исходных, так и среди продуктов реакции, равновесие смещается в сторону образования наименее растворимых или наименее диссоциированных веществ. Например, при нейтрализации слабой кислоты сильным основанием CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O CH3COOH + OH‾ → CH3COOˉ + H2O равновесие смещено в сторону образования более слабого электролита – воды, константа диссоциации которой (1, 8∙ 10‾ 16) значительно меньше константы диссоциации угольной кислоты (1, 8∙ 10‾ 5). До конца такая реакция протекать не будет, так как в растворе остается небольшое количество недиссоциированных молекул СН3СООН. При нейтрализации слабого основания сильной кислотой будет наблюдаться аналогичный процесс: Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ + 2H2O При этом равновесие будет сильно смещено вправо – в сторону образования более слабого электролита Н2О, но в растворе останется небольшое количество недиссоциированных молекул Zn(OH)2.
|
KCl + NaNO3 или в ионном виде:
