2015-10-22
3333
При решении задач этого раздала см. табл. 9.12 приложения.
Ионно-молекулярные, или просто ионные, уравнения реакций обмена отражают состояние электролита в растворе. В этих уравнениях сильные растворимые электролиты, поскольку они полностью диссоциированы, записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества записывают в молекулярной форме.
В ионно-молекулярном уравнении одинаковые ионы из обеих его частей исключаются. При составлении ионно-молекулярных уравнений следует помнить, что сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части уравнения.
Пример l. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) НCl и NaOH; 6) Рb(NO3)2 и Na2S;в) NaClO и HN03; г) К2CO3 и H2SO4; д) СН3СООН и NaOH.
Решение. Запишем уравнения взаимодействия указанных веществ в молекулярном виде:
а) HCl + NaOH = NaCl + Н20
б) Pb(N03)2+Na2S = PbS + 2NaN03
в) NaClO + HN03 =NaN03 + НClO
г) K2C03 + H2S04 = K2SO4 + CO2 + H20
|
|
|
д) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H20
Отметим, что взаимодействие этих веществ возможно, ибо в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (Н20, НClO), осадка (PbS) газа (С02).
В реакции (д) два слабых электролита, но так как реакции идут в сторону большего связывания ионов и вода - более слабый электролит, чем уксусная кислота, то равновесие реакции смещено в сторону образования воды. Исключив одинаковые ионы из обеих частей равенства a) Na+ и Сl-; б) Na+ и N03-; e) Na+ и N03-; г) К+ и S042-; д) Na+. получим ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций:
а) Н+ + ОН- = Н20
б) Pb2+ + S2- = PbS
в) СlO- + Н+ = НClO
г) CO32- + 2Н+ = СО2 + Н20
д) СН3СООН + ОН- = СН3СОО - + Н20
Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:
а) SO32- + 2Н+ =SO2 + Н20
б) РЬ2+ + Сг042- =РbСг04
в) НС03- + ОН- =СО32 - + Н20
г) ZnOH+ + H+ = Zn2+ + H2O
В левой части данных ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов. Например:
а) Na2S03 + 2HCl =2NaCl + S02 + H20
б) Pb(NO3)2 + К2Сr04 = PbCr04 + 2KNO3
в) KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O
г) ZnOHCl + HCl = ZnCl2 + H2O.
Контрольные вопросы
181. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) NaHCO3 и NaOH б) K2SiO3 и HCl в) BaCl2 и Na2SO4.
182. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) K2S и HCl б) FeSO4 и (NH4)2S в) Cr(OH)3 и KOH.
183. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Mg2+ + CO32- = MgCO3
|
|
|
б) Н+ + ОН- = Н2О
184. Какое из веществ Al(OH)3; H2SO4; Ba(OH)2 – будет взаимодействовать с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
185. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) KHCO3 и H2SO4 б) Zn(OH)2 и NaOH в) CaCl2 и AgNO3
186. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CuSO4 и H2S б) BaCO3 и HNO3 в) FeCl3 и KOH.
187. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Cu2+ + S2- = CuS
б) SiO32- + 2H+ = H2SiO3
188. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Sn(OH)2 и HCl б) BeSO4 и KOH в) NH4Cl и Ba(OH)2.
189. Какое из веществ: KHCO3, CH3COOH, NiSO4, Na2S – взаимодействует с раствором серной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
190. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) AgNO3 и K2CrO4 б) Pb(NO3)2 и KI в) CdSO4 и Na2S.
191. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2
б) Al(OH)3 + OH- = AlO2 + 2H2O
в) Pb2+ + 2I- = PbI2
192. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Be(OH)2 и NaOH б) Cu(OH)2 и HNO3 в) ZnOHNO3 и HNO3.
193. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Na3PO4 и CaCl2 б) K2CO3 и BaCl2 в) Zn(OH)2 и KOH.
194. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
б) Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2
в) H+ + NO2- = HNO2
195. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CdS и HCl б) Cr(OH)3 и NaOH в) Ba(OH)2 и CoCl2
196. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Zn2+ + H2S = ZnS + 2H+
б) HCO3- + H+ = H2O + CO2
в) Ag+ + Cl- = AgCl
197. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) H2SO4 и Ba(OH)2 б) FeCl3 и NH4OH в) CH3COONa и HCl.
198. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) FeCl3 и KOH б) NiSO4 и (NH4)2S в) MgCO3 и HNO3
199. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Be(OH)2 + 2OH- = BeO22- + 2H2O
б) CH3COO- + H+ = CH3COOH
в) Ba2+ + SO42- = BaSO4
200. Какое из веществ: NaCl, NiSO4, Be(OH)2, KHCO3 – взаимодействует с раствором гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
Гидролиз солей
Химическое обменное взаимодействие ионов растворенной соли с водой, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.
Пример 1. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей: а) KCN б) Na2CO3 в) ZnSO4. Определите реакцию среды растворов этих солей.
Решение. а) Цианид калия KCN - соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. 9) HCN и сильного основания КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К+ и анионы CN-.Катионы K+ не могут связывать ионы ОН- воды, так как КОН - сильный электролит. Анионы же CN- связывают ионы Н+ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется, как говорят, по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
CN- + Н20 
HCN + ОН-
или в молекулярной форме
KCN + Н20 
HCN + КОН
В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов ОН-, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).
б) Карбонат натрия Na2C03 - соль слабой многоосновной кислоты и сильного
основания. В этом случае анионы соли CО32-, связывая водородные ионы воды, об
разуют анионы кислой соли НС03-, а не молекулы Н2С03, так как ионы НС03 Дис
социируют гораздо труднее, чем молекулы Н2СОз- В обычных условиях гидролиз
идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение
гидролиза
|
|
|
СО32- + Н20 HCO3- + OH-
или в молекулярной форме
Na2C03 + H20 NaHC03 + NaOH
В растворе появляется избыток ионов ОН-, поэтому раствор Na2C03 имеет щелочную реакцию (рН > 7).
в) Сульфат цинка ZnS04 — соль слабого многокислотного основания Zn(OH)2
и сильной кислоты Н2S04. В этом случае катионы Zn2+связывают гидроксильные
ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH+. Образование молекул Zn(OH)2
не происходит, так как ионы ZnOH+ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы
Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется
по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
Zn2+ + Н20 ZnOH+ + Н+
или в молекулярной форме
2ZnS04 + 2Н20 (ZnOH)2S04 + H2S04
В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnS04 имеет кислую реакцию (рН < 7).
Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов А1(NO3)3 и К2С03? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.
Решение. Соль AI(N03)3 гидролизуется по катиону, а К2СО3 - по аниону:
AI3+ + Н20 АlOН2+ + Н+
CO32- + H2O HCO3- + OH-
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление
гидролиза каждой из них, ибо ионы Н+ и ОН- образуют молекулу слабого электролита
Н20. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых
солей идет до конца с образованием А1(ОН)3 и С02 (Н2С03). Ионно-молекулярное уравнение
2AI3+ + ЗС032- + ЗН20 = 2Аl(ОН)3 + ЗС02
молекулярное уравнение:
2AI(N03)3 + ЗК2С03 + ЗН20 =2А1(ОН)3 + 3C02 + 6KN03
Контрольные вопросы
201. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного
гидролиза, происходящего при смешивании растворов K2S и СгС13. Каждая из взятых солей
гидролизуется необратимо да конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
202. К раствору FeCl3 добавили следующие вещества: в) НCl; б) КОН; в) ZnCl2; г) Na2C03. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
|
|
|
203. Какие из солей Al2(S04)3. K2S, Pb(N03)2, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
204. При смешивании растворов FeCl3 и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.
205. К раствору Na2C03 добавили следующие вещества: а) НCl; б) NaOH; в) Cu(N03)2. г) K2S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
206. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na2S, AlCl3, NiS04? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
207. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза
солей Pb(N03)2,Na2C03. Fe2(S04)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
208. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН3СООК. ZnS04, Al(N03)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
209. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na3P04, K2S, CuS04? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
210. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СuCl2, СsСО3, Сr(NO3)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
211. Какие из солей RbCl, Cr2(S04)3, Ni(N03)2, Na2S03 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
212. К раствору Al2(S04)3 добавили следующие вещества: a) H2S04; б) КОН в) Na2S03; г) ZnS04. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
213. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Nа2СО3 или Na2S03; FeCl3 или FeCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей
214. При смешивании растворов AI2(S04)3 и Na2C03 каждая из взятых солей
гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение происходящего совместного гидролиза.
215. Какие из солей NaBr, Na2S, K2C03, CoCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующихсолей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
216. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается
гидролизу: NaCN или NaClO; MgCl2 или ZnCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
217. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию.
218. Какое значение рН (> 7 <)имеют растворы следующих солей: К3РО4, Pb(N03)2, Na2S? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
219. Какие из солей К2СО3, FeCl3, K2S04, ZnCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
220. При смешивании растворов AI2(S04)3 и Na2S каждая из взятых солей
гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания икислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярными уравнениями.
