ИОННО–МОЛЕКУЛЯРНЫЕ УРАВНЕНИЯИонно-молекулярная форма записи уравнений химических реакций позволяет понять сущность происходящих в растворах процессов и отражают состояние электролита в растворе. Рассмотрим уравнение реакции нейтрализации сильной кислоты и сильного основания: HCl + NaOH = NaCl + H2O, DH0 =- 57, 53 кДж/моль.
В результате реакции образуются молекулы воды из ионов водорода и гидроксид-ионов: H+ + Cl- + Na+ + ОН- = Na+ + Cl- + H2O.
Исключим из уравнения не претерпевшие изменений ионы Na+ и Cl-. Получим
H+ + ОН- = H2O.
Вода – очень слабый электролит, поэтому практически реакция нейтрализации сильной кислотой сильным основанием протекает до конца. Процесс взаимодействия соли серебра с раствором хлороводородной кислоты протекает по уравнению: AgNO3 + HCl = AgCl¯ + HNO3.
Химическая реакция сводится к взаимодействию ионов серебра и хлорид-ионов: Ag+ + NO3- + H+ + Cl- = AgCl¯ + H+ + NO3-.
Сокращенное ионное уравнение имеет вид
Ag+ + Cl- = AgCl¯.
Образующаяся соль хлорида серебра нерастворима, поэтому равновесие практически смещается в сторону образования нерастворимой соли и реакция идет до конца. Для составления ионно-молекулярных уравнений надо знать, какие соли растворимы в воде и какие практически нерастворимы. Общая характеристика растворимости в воде важнейших солей приведена в табл. 2. В ионно-молекулярных уравнениях сильные растворимые электролиты, поскольку они полностью диссоциированы, записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества записывают в молекулярной форме.
Таблица 2 Растворимость важнейших солей в воде
Реакции обмена между ионами идут до конца: – если в результате взаимодействия сильных электролитов образуется вода; – если в результате взаимодействия веществ в водных растворах образуется нерастворимая или малорастворимая соль. Реакции нейтрализации, в которых хотя бы одно из исходных веществ – слабый электролит и при которых молекулы малодиссоциирующих веществ имеются не только в правой, но и в левой части ионно – молекулярного уравнения, протекают не до конца. Они доходят до состояния равновесия, при котором соль сосуществует с кислотой и основанием, от которых она образована. Уравнения таких реакций правильнее записывать как обратимые реакции: – нейтрализация слабой кислоты сильным основанием
CH3COOH + NaOH «CH3COONa + H2O CH3COOH + Na+ + OH- «CH3COO- + Na+ + H2O CH3COOH + OH- «CH3COO- + H2O;
– нейтрализация сильной кислоты слабым основанием
HNO3 + NH4OH «NH4 NO3 + H2O H+ + NO3- + NH4OH «NH4+ + NO3- + H2O H+ + NH4OH «NH4+ + H2O;
– нейтрализация слабой кислоты слабым основанием
CH3COOH + NH4OH «CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH «CH3COO- + NH4+ + H2O.
|
