Très souvent, les écoliers et les étudiants doivent composer le soi-disant. équations de réaction ionique. En particulier, le problème 31, proposé à l'examen d'État unifié de chimie, est consacré à ce sujet. Dans cet article, nous aborderons en détail l'algorithme d'écriture d'équations ioniques courtes et complètes, nous analyserons de nombreux exemples différents niveaux des difficultés.

Pourquoi les équations ioniques sont nécessaires

Permettez-moi de vous rappeler que lorsque de nombreuses substances sont dissoutes dans l'eau (et pas seulement dans l'eau !), un processus de dissociation se produit - les substances se décomposent en ions. Par exemple, les molécules de HCl en milieu aqueux se dissocient en cations hydrogène (H + , plus précisément H 3 O +) et en anions chlore (Cl -). Le bromure de sodium (NaBr) se trouve dans une solution aqueuse non pas sous forme de molécules, mais sous forme d'ions Na + et Br - hydratés (d'ailleurs, des ions sont également présents dans le bromure de sodium solide).

Lors de l'écriture des équations "ordinaires" (moléculaires), nous ne tenons pas compte du fait que ce ne sont pas les molécules qui entrent dans la réaction, mais les ions. Voici, par exemple, l'équation de la réaction entre l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodium :

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Bien sûr, ce diagramme ne décrit pas tout à fait correctement le processus. Comme nous l'avons déjà dit, il n'y a pratiquement pas de molécules de HCl dans une solution aqueuse, mais il y a des ions H + et Cl -. Il en est de même pour NaOH. Il serait préférable d'écrire ceci :

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

C'est ce que c'est équation ionique complète. Au lieu de molécules "virtuelles", nous voyons des particules réellement présentes dans la solution (cations et anions). Nous ne nous attarderons pas sur la question de savoir pourquoi nous avons écrit H 2 O sous forme moléculaire. Cela sera expliqué un peu plus tard. Comme vous pouvez le voir, il n'y a rien de compliqué : nous avons remplacé les molécules par des ions, qui se forment lors de leur dissociation.

Cependant, même l'équation ionique complète n'est pas parfaite. En effet, regardez de plus près: à la fois dans la partie gauche et dans la partie droite de l'équation (2), il y a des particules identiques - les cations Na + et les anions Cl -. Ces ions ne changent pas au cours de la réaction. Pourquoi alors sont-ils nécessaires? Enlevons-les et obtenons équation ionique courte :

H + + OH - = H 2 O. (3)

Comme vous pouvez le voir, tout se résume à l'interaction des ions H + et OH - avec la formation d'eau (réaction de neutralisation).

Toutes les équations ioniques complètes et courtes sont écrites. Si nous résolvions le problème 31 à l'examen de chimie, nous obtiendrions la note maximale - 2 points.

Donc, encore une fois à propos de la terminologie:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - équation moléculaire (équation "habituelle", reflétant schématiquement l'essence de la réaction);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - équation ionique complète (les vraies particules en solution sont visibles);
• H + + OH - = H 2 O - une courte équation ionique (nous avons supprimé tous les "déchets" - particules qui ne participent pas au processus).

Algorithme d'écriture d'équations ioniques

1. Nous composons l'équation moléculaire de la réaction.
2. Toutes les particules qui se dissocient en solution à un degré notable sont écrites sous forme d'ions ; substances qui ne sont pas sujettes à la dissociation, nous laissons "sous forme de molécules".
3. Nous supprimons des deux parties de l'équation le soi-disant. des ions observateurs, c'est-à-dire des particules qui ne participent pas au processus.
4. Nous vérifions les coefficients et obtenons la réponse finale - une courte équation ionique.

Exemple 1. Écrivez une équation ionique complète et courte décrivant l'interaction de solutions aqueuses de chlorure de baryum et de sulfate de sodium.

Décision. Nous agirons conformément à l'algorithme proposé. Établissons d'abord l'équation moléculaire. Le chlorure de baryum et le sulfate de sodium sont deux sels. Regardons la section de l'ouvrage de référence "Propriétés des composés inorganiques". On voit que les sels peuvent interagir entre eux si un précipité se forme au cours de la réaction. Allons vérifier:

Exercice 2. Complétez les équations des réactions suivantes :

1. KOH + H2SO4 \u003d
2. H 3 PO 4 + Na 2 O \u003d
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr2 =
5. K 2 S + Hg (NO 3) 2 \u003d
6. Zn + FeCl2 =

Exercice 3. Écrire les équations moléculaires des réactions (en solution aqueuse) entre : a) le carbonate de sodium et l'acide nitrique, b) le chlorure de nickel (II) et l'hydroxyde de sodium, c) l'acide orthophosphorique et l'hydroxyde de calcium, d) le nitrate d'argent et le chlorure de potassium, e ) oxyde de phosphore (V) et hydroxyde de potassium.

J'espère sincèrement que vous n'avez eu aucun problème à accomplir ces trois tâches. Si ce n'est pas le cas, vous devez revenir au sujet " Propriétés chimiques principales classes de composés inorganiques ».

Comment transformer une équation moléculaire en une équation ionique complète

Le plus intéressant commence. Nous devons comprendre quelles substances doivent être écrites sous forme d'ions et lesquelles doivent être laissées sous "forme moléculaire". Vous devez vous rappeler ce qui suit.

Sous forme d'ions, écrivez :

• sels solubles (j'insiste sur le fait que seuls les sels sont très solubles dans l'eau);
• alcalis (permettez-moi de vous rappeler que les bases solubles dans l'eau sont appelées alcalis, mais pas NH 4 OH) ;
• acides forts (H 2 SO 4 , HNO 3 , HCl, HBr, HI, HClO 4 , HClO 3 , H 2 SeO 4 , ...).

Comme vous pouvez le voir, cette liste n'est pas difficile à retenir : elle comprend les acides et les bases fortes et tous les sels solubles. D'ailleurs, aux jeunes chimistes particulièrement vigilants qui pourraient s'indigner du fait que les électrolytes forts (sels insolubles) ne figurent pas dans cette liste, je peux vous dire ceci : NE PAS inclure les sels insolubles dans cette liste ne rejette en rien la fait qu'ils sont des électrolytes forts.

Toutes les autres substances doivent être présentes dans les équations ioniques sous forme de molécules. Ces lecteurs exigeants qui ne se satisfont pas du terme vague "toutes les autres substances", et qui, à l'instar du héros d'un film célèbre, demandent "d'annoncer liste complète Je donne les informations suivantes.

Sous forme de molécules, écrivez :

• tous les sels insolubles ;
• toutes les bases faibles (y compris les hydroxydes insolubles, NH 4 OH et substances similaires) ;
• tous les acides faibles (H 2 CO 3 , HNO 2 , H 2 S, H 2 SiO 3 , HCN, HClO, presque tous les acides organiques...) ;
• en général, tous les électrolytes faibles (y compris l'eau !!!);
• oxydes (tous types);
• tous les composés gazeux (notamment H 2 , CO 2 , SO 2 , H 2 S, CO) ;
• substances simples (métaux et non-métaux);
• presque toutes composés organiques(exception - sels hydrosolubles d'acides organiques).

Ouf, je crois que je n'ai rien oublié ! Bien qu'il soit plus facile, à mon avis, de se souvenir de la liste n ° 1. Parmi les éléments fondamentalement importants de la liste n ° 2, je noterai à nouveau l'eau.

Exemple 2. Faire une équation ionique complète décrivant l'interaction de l'hydroxyde de cuivre (II) et de l'acide chlorhydrique.

Décision. Commençons, bien sûr, par l'équation moléculaire. L'hydroxyde de cuivre (II) est une base insoluble. Toutes les bases insolubles réagissent avec les acides forts pour former un sel et de l'eau :

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O.

Et maintenant, nous découvrons quelles substances écrire sous forme d'ions et lesquelles - sous forme de molécules. Les listes ci-dessus nous aideront. L'hydroxyde de cuivre (II) est une base insoluble (voir tableau de solubilité), un électrolyte faible. Les bases insolubles sont écrites sous forme moléculaire. HCl est un acide fort, en solution il se dissocie presque complètement en ions. CuCl 2 est un sel soluble. Nous écrivons sous forme ionique. L'eau - uniquement sous forme de molécules ! On obtient l'équation ionique complète :

Cu (OH) 2 + 2H + + 2Cl - \u003d Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Exemple 3. Écrivez une équation ionique complète pour la réaction du dioxyde de carbone avec une solution aqueuse de NaOH.

Décision. Le dioxyde de carbone est un oxyde acide typique, NaOH est un alcali. Lorsque les oxydes acides interagissent avec des solutions aqueuses d'alcalis, du sel et de l'eau se forment. Nous composons l'équation de réaction moléculaire (n'oubliez pas, en passant, les coefficients):

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - oxyde, composé gazeux ; garder la forme moléculaire. NaOH - base forte (alcali); écrit sous forme d'ions. Na 2 CO 3 - sel soluble; écrire sous forme d'ions. L'eau est un électrolyte faible, ne se dissocie pratiquement pas; le laisser sous forme moléculaire. Nous obtenons ce qui suit :

CO 2 + 2Na + + 2OH - \u003d Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Exemple 4. Le sulfure de sodium en solution aqueuse réagit avec le chlorure de zinc pour former un précipité. Écrivez l'équation ionique complète de cette réaction.

Décision. Le sulfure de sodium et le chlorure de zinc sont des sels. Lorsque ces sels interagissent, le sulfure de zinc précipite :

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Je vais immédiatement écrire l'équation ionique complète, et vous l'analyserez vous-même :

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Voici quelques tâches pour vous travail indépendant et un petit test.

Exercice 4. Écrivez les équations moléculaires et ioniques complètes pour les réactions suivantes :

1. NaOH + HNO3 =
2. H 2 SO 4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Exercice 5. Écrire des équations ioniques complètes décrivant l'interaction de : a) l'oxyde nitrique (V) avec une solution aqueuse d'hydroxyde de baryum, b) une solution d'hydroxyde de césium avec de l'acide iodhydrique, c) des solutions aqueuses de sulfate de cuivre et de sulfure de potassium, d) de l'hydroxyde de calcium et une solution aqueuse de nitrate de fer (III).

Instruction

Considérons un exemple de la formation d'un composé peu soluble.

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Ou la version ionique :

2Na+ +SO42- +Ba2++ 2Cl- = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-

Lors de la résolution d'équations ioniques, les règles suivantes doivent être respectées :

Les ions identiques des deux parties sont exclus ;

Il convient de rappeler que le montant charges électriques du côté gauche de l'équation doit être égal à la somme des charges électriques du côté droit de l'équation.

Écrivez les équations ioniques d'interaction entre les solutions aqueuses des substances suivantes : a) HCl et NaOH ; b) AgNO3 et NaCl ; c) K2CO3 et H2SO4 ; d) CH3COOH et NaOH.

Décision. Ecrivez les équations d'interaction de ces substances sous forme moléculaire:

a) HCl + NaOH = NaCl + H2O

b) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

c) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O

d) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

Notez que l'interaction de ces substances est possible, car en conséquence, les ions sont liés pour former soit des substances faibles (H2O), soit des substances peu solubles (AgCl), soit du gaz (CO2).

En excluant les mêmes ions des parties gauche et droite de l'équation (dans le cas de l'option a) - ions et, dans le cas b) - ions sodium et ions -, dans le cas c) - ions potassium et ions sulfate), d) - ions sodium, obtenir la solution de ces équations ioniques :

a) H+ + OH- = H2O

b) Ag+ + Cl- = AgCl

c) CO32- + 2H+ = CO2 + H2O

d) CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O

Assez souvent de manière indépendante et travail de contrôle certaines tâches impliquent la résolution d'équations de réaction. Cependant, sans certaines connaissances, compétences et capacités, même le produit chimique le plus simple équations n'écris pas.

Instruction

Tout d'abord, vous devez étudier les composés organiques et inorganiques de base. Dans les cas extrêmes, vous pouvez avoir devant vous une feuille de triche appropriée qui peut vous aider pendant la mission. Après la formation, ils seront encore déposés en mémoire connaissances nécessaires et compétences.

La base est le matériau de revêtement, ainsi que les méthodes d'obtention de chaque composé. Ils sont généralement présentés sous la forme régimes généraux, par exemple : 1. + base = sel + eau
2. oxyde d'acide + base = sel + eau
3. oxyde basique + acide = sel + eau
4. métal + (dil) acide \u003d sel + hydrogène
5. sel soluble + sel soluble = sel insoluble + sel soluble
6. sel soluble + = base insoluble + sel soluble
Avoir sous les yeux un tableau de solubilité du sel, et, en plus des antisèches, vous pouvez les utiliser pour résoudre équations réactions. Il est seulement important d'avoir Liste complète ces schémas, ainsi que des informations sur les formules et les noms des différentes classes de composés organiques et inorganiques.

Une fois l'équation elle-même réussie, il est nécessaire de vérifier l'exactitude de l'écriture des formules chimiques. Les acides, les sels et les bases sont facilement vérifiés par rapport au tableau de solubilité, qui indique les charges de résidus acides et d'ions métalliques. Il est important de se rappeler que toute personne doit être généralement électriquement neutre, c'est-à-dire la quantité charges positives doit correspondre au nombre de négatifs. Veillez à prendre en compte les indices, qui sont multipliés par les charges correspondantes.

Si cette étape est passée et qu'il y a confiance dans l'orthographe correcte équations chimique réactions, vous pouvez maintenant organiser les coefficients en toute sécurité. L'équation chimique est une notation conditionnelle réactionsà l'aide de symboles chimiques, d'indices et de coefficients. A ce stade de la tâche, il est impératif de respecter les règles : Le coefficient est placé devant formule chimique et fait référence à tous les éléments qui composent la substance.
L'indice est placé après élément chimique légèrement en dessous, et se réfère uniquement à l'élément chimique à sa gauche.
Si un groupe (par exemple, un résidu acide ou un groupe hydroxyle) est entre parenthèses, alors vous devez apprendre que deux indices adjacents (avant et après la parenthèse) sont multipliés.
Lors du comptage des atomes d'un élément chimique, le coefficient est multiplié (ne s'additionne pas!) Par l'indice.

Ensuite, la quantité de chaque élément chimique est calculée de sorte que le nombre total d'éléments qui composent les substances de départ coïncide avec le nombre d'atomes qui composent les composés formés par les produits réactions. En analysant et en appliquant les règles ci-dessus, on peut apprendre à résoudre équations réactions faisant partie des chaînes de substances.

SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓

Algorithme:

Nous sélectionnons un contre-ion pour chaque ion, en utilisant le tableau de solubilité, pour obtenir une molécule neutre - un électrolyte fort.

1. Na 2 SO 4 + BaCl 2 → 2 NaCl + BaSO 4

2. BaI 2 + K 2 SO 4 → 2KI + BaSO 4

3. Ba(NO 33) 2 + (NH 4) 2 SO 4 → 2 NH 4 NO 3 + BaSO 4

Équations complètes ioniques :

1. 2 Na + + SO 4 2- + Ba 2- + 2 Cl‾ → 2 Na + + 2 Cl‾ + BaSO 4

2. Ba 2+ + 2 I‾ + 2 K + + SO 4 2- → 2 K + + 2 I‾ + BaSO 4

3. Ba 2+ + 2 NO 3 ‾ + 2 NH 4 + + SO 4 2- → 2 NH 4 + + 2 NO 3 ‾ + BaSO 4

Conclusion: à une équation courte, vous pouvez composer de nombreuses équations moléculaires.

THÈME 9. HYDROLYSE DES SELS

Hydrolyse du sel - réaction d'échange d'ions du sel avec l'eau, conduisant à

du grec "hydro" conduisant à la formation d'un électrolyte faible (ou

Eau, "lyse" - une base faible ou un acide faible) et changement

décomposition du milieu de la solution.

Tout sel peut être considéré comme le produit de l'interaction d'une base avec

acide.