Лабораторный опыт 3.1*. Реакции ионного обмена кратко

Лекция

Привет, Вы узнаете о том , что такое реакции ионного обмена, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое реакции ионного обмена , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Неорганическая химия.

. Об этом говорит сайт https://intellect.icu

Реактивы: растворы гидроксида натрия, серной кислоты, хлорида натрия, карбоната натрия, хлорида железа(III), нитрата калия, фенолфталеина.

Проведите реакции между следующими парами веществ:

1) гидроксидом натрия (в присутствии фенолфталеина) и серной кислотой;
2) хлоридом железа(III) и гидроксидом натрия;
3) серной кислотой и карбонатом натрия;
4) нитратом калия и хлоридом натрия;
5) между гидроксидом железа(III), полученным в опыте 2, и серной кислотой.

Составьте уравнения проведенных реакций в молекулярной форме, полной и сокращенной ионной формах. Укажите, какие эффекты вы наблюдали.

Сделайте вывод о необходимых условиях протекания реакций ионного обмена.

Теоретические сведенья

реакции ионного обмена — это химические процессы в растворах электролитов, при которых вещества обмениваются ионами. Они протекают только тогда, когда в результате образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода). В противном случае реакции обмена являются обратимыми.

Определение

Реакция ионного обмена — взаимодействие между растворами кислот, оснований и солей, при котором ионы меняются местами.
Важная особенность: степень окисления элементов не изменяется, так как это не реакции окислительно-восстановительные, а чисто обменные.

Условия протекания

Чтобы реакция прошла, необходимо выполнение хотя бы одного условия:

Образование осадка (например, Fe(OH)₃).
Выделение газа (например, CO₂ при взаимодействии карбонатов с кислотами).
Образование слабого электролита (например, H₂O при нейтрализации кислоты и основания).

Если ни одно из условий не выполняется (например, смешивание растворов NaCl и KNO₃), реакция не идет.

Лабораторный опыт 3.1*. Реакции ионного обмена

Формы записи реакций

Реакции ионного обмена принято записывать в трех формах:

Молекулярная форма — показывает вещества целиком. Пример:

H_{2} S O_{4} + N a_{2} C O_{3} \to N a_{2} S O_{4} + H_{2} O + C O_{2} ↑

Полная ионная форма — все сильные электролиты расписываются на ионы.

2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} + 2 N a^{+} + C O_{3}^{2 -} \to 2 N a^{+} + S O_{4}^{2 -} + H_{2} O + C O_{2} ↑

Сокращенная ионная форма — остаются только те частицы, которые реально участвуют в реакции.

2 H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H_{2} O + C O_{2} ↑

Правила написания реакций ионного обмена

При написании ионных уравнений следует обязательно руководствоваться таблицей растворимости кислот, оснований и солей в воде, то есть обязательно проверять растворимость реагентов и продуктов, отмечая это в уравнениях.
Следует иметь в виду, что реакции двойного обмена между солями с образованием осадков протекают во всех тех случаях, когда растворимость реагентов выше, чем растворимость одного из продуктов.
Для получения малорастворимого вещества всегда надо выбирать хорошо растворимые реагенты и использовать достаточно концентрированные растворы.

Лабораторный опыт 3.1*. Реакции ионного обмена

Признаки реакции ионного обмена

Выпадение осадка (бурый Fe(OH)₃).
Выделение газа (CO₂).
Изменение цвета индикатора (фенолфталеин обесцвечивается при нейтрализации).
Растворение осадка при взаимодействии с кислотой.

Ход опыта и уравнения реакций

1) NaOH (с фенолфталеином) + H₂SO₄

Молекулярное уравнение:

2 N a O H + H_{2} S O_{4} \to N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O

Полное ионное уравнение:

2 N a^{+} + 2 O H^{-} + 2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} \to 2 N a^{+} + S O_{4}^{2 -} + 2 H_{2} O

Сокращенное ионное уравнение:

2 O H^{-} + 2 H^{+} \to 2 H_{2} O

Наблюдение: фенолфталеин обесцвечивается (щелочная среда → нейтрализация).

2) FeCl₃ + NaOH

Молекулярное уравнение:

F e C l_{3} + 3 N a O H \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a C l

Полное ионное уравнение:

F e^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}

Сокращенное ионное уравнение:

F e^{3 +} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓

Наблюдение: бурый студенистый осадок гидроксида железа(III).

3) H₂SO₄ + Na₂CO₃

Молекулярное уравнение:

H_{2} S O_{4} + N a_{2} C O_{3} \to N a_{2} S O_{4} + H_{2} O + C O_{2} ↑

Полное ионное уравнение:

2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} + 2 N a^{+} + C O_{3}^{2 -} \to 2 N a^{+} + S O_{4}^{2 -} + H_{2} O + C O_{2} ↑

Сокращенное ионное уравнение:

2 H^{+} + C O_{3}^{2 -} \to H_{2} O + C O_{2} ↑

Наблюдение: выделение пузырьков газа (углекислый газ).

4) KNO₃ + NaCl

Молекулярное уравнение:

K N O_{3} + N a C l \to нет реакции (в растворе все ионы подвижны)

Ионное уравнение: отсутствует, так как нет осадка, газа или слабого электролита.

Наблюдение: изменений не происходит.

5) Fe(OH)₃ + H₂SO₄

Молекулярное уравнение:

2 F e (O H)_{3} + 3 H_{2} S O_{4} \to F e_{2} (S O_{4})_{3} + 6 H_{2} O

Полное ионное уравнение:

2 F e (O H)_{3} + 6 H^{+} + 3 S O_{4}^{2 -} \to 2 F e^{3 +} + 3 S O_{4}^{2 -} + 6 H_{2} O

Сокращенное ионное уравнение:

2 F e (O H)_{3} + 6 H^{+} \to 2 F e^{3 +} + 6 H_{2} O

Наблюдение: бурый осадок растворяется, образуется прозрачный раствор соли.

Вывод

Реакции ионного обмена протекают при выполнении одного из условий:

образование осадка (Fe(OH)₃);
выделение газа (CO₂);
образование слабого электролита (H₂O).

Если ни одно из условий не выполняется (пример: KNO₃ + NaCl), реакция не идет.

Исследование, описанное в статье про реакции ионного обмена, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое реакции ионного обмена и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Неорганическая химия

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про реакции ионного обмена

Лабораторный опыт 3.1*. Реакции ионного обмена кратко

Теоретические сведенья

Определение

Условия протекания

Формы записи реакций

Правила написания реакций ионного обмена

Признаки реакции ионного обмена

Ход опыта и уравнения реакций

1) NaOH (с фенолфталеином) + H₂SO₄

2) FeCl₃ + NaOH

3) H₂SO₄ + Na₂CO₃

4) KNO₃ + NaCl

5) Fe(OH)₃ + H₂SO₄

Вывод

Комментарии

Оставить комментарий

Неорганическая химия

Термины: Неорганическая химия