Реакции ионного обмена

Что такое реакция ионного обмена?
Вот есть у нас раствор. В нем взаимодействуют соединения элементов — сложные вещества. И в ходе этого взаимодействия эти самые вещества обмениваются своими частями. Ну и не сложно понять из названия, что обмениваются в этих реакциях ионами.
А кто такие ионы? Вспоминаем: это заряженные частицы. То есть такие, которые могут проводить электрический ток. Могут быть катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы).
Есть несколько признаков, что реакция ионного обмена прошла до конца. Если после обмена выпадает осадок, выделяется газ или образуется вода — реакция прошла.
Молекулярные и ионные уравнения
Чтобы записать, как в растворах общаются и обмениваются сложные соединения, есть два способа:
1. Молекулярные уравнения: в этом случае мы записываем молекулы, вступающих в реакцию соединений, целиком, не выделяя ионы. И так же по итогу реакции мы записываем полную формулу получившихся молекул.
Например:
NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl (осадок – обозначается «↓»).
2. Ионные уравнения: в этом случае мы записываем, какие конкретно элементы участвует в обмене, а нет.
Полное ионное уравнение:
Na⁺ + Cl⁻ + Ag⁺ + NO₃⁻ → Na⁺ + NO₃⁻ + AgCl (осадок)
А если убрать всех тех, кто не участвует в реакции обмена, то получаем сокращенное ионное уравнение:
Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl (осадок)
Примеры
1) Образование осадка
Берем хлорид бария BaCl₂ и раствор серной кислоты H₂SO₄. Когда они встречаются, образуется белый осадок BaSO₄ (сульфат бария).
Молекулярное уравнение:
BaCl₂ (водн.) + H₂SO₄ (водн.) → BaSO₄ (↓) + 2HCl (водн.)
Ионное уравнение:
Ba2+ + 2Cl- + 2H+ + SO42- → BaSO₄ (↓) + 2H++ 2Cl-
Сокращенное ионное уравнение:
В этой реакции ионы H⁺ и Cl⁻ не участвуют в образовании осадка, поэтому они могут быть исключены:
Ba2+ + SO42- → BaSO₄ (↓)
2) Образование газа
Пример реакции ионного обмена с образованием газа — это реакция между гидроксидом натрия NaOH и хлоридом аммония NH₄Cl. В результате реакции образуется аммиак NH₃, который уходит в газообразном состоянии.
Молекулярное уравнение:
NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 (↑) + H2O
Ионное уравнение:
NH4++ Cl- + Na+ +OH- → Na+ + Cl- + NH3 (↑) + H2O
Сокращенное ионное уравнение:
NH4+ +OH- → NH3 (↑) + H2O
3) Образование воды
Пример реакции ионного обмена с образованием воды — это нейтрализация, например, между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом натрия (NaOH).
Молекулярное уравнение:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Ионное уравнение:
Na+ + OH- + H+ + Cl- → Na+ + Cl- + H2O
Сокращенное ионное уравнение:
OH- + H+ → H2O
Проверь себя
Что происходит в реакции ионного обмена?
– Все течет, все меняется.
– Все вещества превращаются в газ.
– Сложные вещества в растворах обмениваются заряженными частями.
Какой признак НЕ является признаком реакции ионного обмена?
– Образование осадка.
– Изменение цвета раствора.
– Испарение воды.
Какие уравнения называют молекулярными?
– Все уравнения.
– Те, в которых не выделяют ионы.
– Те, в которых выделяют ионы.