Реакции ионного обмена

cover
247
Меняемся, не глядя? В статье рассказываем, как происходят реакции ионного обмена, чем меняются наши химические друзья, и показываем примеры.
10 января 2025 г.
Содержание статьи

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.

Admin1