Молекулярные, полные и краткие ионные уравнения

 

Так как электролиты в растворе находятся в виде ионов, то реакции между растворами солей, оснований и кислот – это реакции между ионами, т.е. ионные реакции. Некоторые из ионов, участвуя в реакции, приводят к образованию новых веществ (малодиссоциирующих веществ, осадков, газов, воды), а другие ионы, присутствуя в растворе, не дают новых веществ, но остаются в растворе. Для того, чтобы показать, взаимодействие каких ионов приводит к образованию новых веществ, составляют молекулярные, полные и краткие ионные уравнения.

В молекулярных уравнениях все вещества представлены в виде молекул. Полные ионные уравнения показывают весь перечень ионов имеющихся в растворе при данной реакции. Краткие ионные уравнения составлены лишь теми ионами, взаимодействие между которыми приводит к образованию новых веществ (малодиссоциирующих веществ, осадков, газов, воды).

При составлении ионных реакций следует помнить, что вещества малодиссоциированные (слабые электролиты), мало – и труднорастворимые (выпадающие в осадок – “ Н ”, “ М ”, см. приложение‚ таблица 4) и газообразные записываются в виде молекул. Сильные электролиты, диссоциированные практически полностью, – в виде ионов. Знак “↓”, стоящий после формулы вещества, указывает на то, что это вещество удаляется из сферы реакции в виде осадка, а знак “↑”, указывает на удаление вещества в виде газа.

Порядок составления ионных уравнений по известным молекулярным уравнениям рассмотрим на примере реакции между растворами Na₂CO₃ и HCl.

1. Уравнение реакции записывается в молекулярной форме:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂CO₃

 

CO₂ ↑ H₂O

2. Уравнение переписывается в ионной форме, при этом хорошо диссоциирующие вещества записываются в виде ионов, а вещества малодиссоциирующие (в том числе и вода), газы или труднорастворимые – в виде молекул. Коэффициент, стоящий перед формулой вещества в молекулярном уравнении одинаково относится к каждому из ионов, составляющих вещество, и поэтому он выносится в ионном уравнении перед ионом:

2 Na ⁺ + CO₃^2- + 2H ⁺ + 2Cl ^- <=> 2Na ⁺ + 2Cl ^- + CO₂ ↑ + H₂O

3. Из обеих частей равенства исключаются (сокращаются) ионы, встречающиеся в левой и правой частях (подчеркнуты соответствующими черточками):

2 Na ⁺ + CO₃^2- + 2H ⁺ + 2Cl ^- <=> 2Na ⁺ + 2Cl ^- + CO₂ ↑ + H₂O

4. Ионное уравнение записывается в его окончательном виде (краткое ионоое уравнение):

2H ⁺ + CO₃^2- <=> CO₂ ↑ + H₂O

 

Если в ходе реакции образуются и/или малодиссоциированные, и/или труднорастворимые, и/или газообразные вещества, и/или вода, а в исходных веществах такие соединения отсутствуют‚ то реакция будет практически необратимой (→), и для неё можно составить молекулярное, полное и краткое ионное уравнение. Если такие вещества есть и в реагентах‚ и в продуктах, то реакция будет обратимой (<=>):

Молекулярное уравнение: СаСО₃ + 2HCl <=> CaCl₂ + H₂O + CO₂

Полное ионное уравнение: СаСО₃ + 2H⁺ + 2Cl^– <=> Ca²⁺ + 2Cl^– + H₂O + CO₂

Краткое ионное уравнение: СаСО₃ + 2H⁺ <=> Ca²⁺ + H₂O + CO₂

Если и продукты‚ и исходные вещества – сильные‚ хорошо растворимые электролиты‚ то не протекает и все ионы в левой и правой части уравнения сократятся.

Например, для разбавленных растворов NaCl и Н₂SO₄ можно записать:

Молекулярное уравнение: 2NaCl + Н₂SO₄ <=> Na₂SO₄+ 2HCl

Полное ионное уравнение: 2Na ⁺ + 2Cl ^- + 2Н ⁺ + SO₄^2- <=> 2Na ⁺ + SO₄^2- + 2H ⁺ + 2Cl ^-