2015-05-26
1710
Химические реакции в растворах электролитов протекают, как правило, с высокими скоростями. Большая скорость многих химических реакций в растворах объясняется тем, что они протекают не между молекулами, а между ионами.
Согласно теории электролитической диссоциации в водных растворах электролиты присутствуют: сильные - в виде ионов, а слабые - преимущественно в виде недиссоциированных молекул.
Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:
а) FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl.
Перепишем это уравнение для реального состояния веществ в растворе: растворимые в воде FeCl3, NaOH, NaCl(сильные электролиты) в виде ионов, а нерастворимый в воде Fe(OH)3 (слабый электролит) в молекулярном виде:
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- = Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl-.
Это ионное уравнение реакции (полное ионно-молекулярное уравнение). Исключим из обеих частей ионного уравнения одноименные ионы, т.е. ионы, не участвующие в реакции. В окончательном виде получим сокращенное ионно-молекулярное уравнение реакции:
Fe3++ 3OH-= Fe(OH)3.
Как видно из этого уравнения, реакция сводится к взаимодействию ионов Fe3+и OH,- в результате чего образуется осадок Fe(OH)3.
|
|
|
При смешении растворов, содержащих ионы Fe3+и ионы OH-, всегда образуется осадок гидроксида железа (III).
б) Fe2(SO4)3+ 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
2Fe3+ + 6OH- = 2Fe(OH)3;
в) 2Fe(NO3)3 + 3Ba(OH)2 = 2Fe(OH)3 + 3Ba(NO3)2
2Fe3++ 6OH-= 2Fe(OH)3.
Из этих трех уравнений видно, что не имеет значения, в состав каких электролитов входили ионы Fe3+и OH-до их взаимодействия, но в результате получается один продукт – гидроксид железа (III).
Запишем молекулярное уравнение реакции
KCl+ NaNO3= KNO3+ NaCl.
Ионное уравнение запишется
K++ Cl-+ Na++ NO3-= K++ Cl-+ Na++ NO3-.
Так как исходные вещества и продукты хорошо растворимы в воде (сильные электролиты), то реакция в растворе обратима. С точки зрения теории электролитической диссоциации реакции не происходит. Однако, если выпарить раствор, то получится смесь четырех солей: KCl, NaNO3, KNO3, NaCl.
Реакции в растворах необратимы в трех случаях:
1.Реакции протекают с образованием малорастворимых соединений:
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3,
Ag+ + NO3- + H+ + Cl- = AgCl + H+ + NO3-,
Ag+ + Cl- = AgCl.
2. Реакции протекают с образованием легколетучих соединений (газы):
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O,
2Na+ + CO32- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + CO2 + H2O,
CO32-+ 2H+= CO2+ H2O.
3. Реакции протекают с образованием слабо диссоциирующих соединений (слабых электролитов):
HCl+ KOH= KCl+ H2O,
H++ Cl-+ K++ OH-= K++ Cl-+ H2O,
H++ OH-= H2O.
Таким образом, реакции в растворах электролитов практически необратимо протекают в сторону образования осадков, газов, слабых электролитов.
