Электролитическая диссоциация и ионные уравнения
Записываем полное и сокращённое ионное уравнение по жёсткому алгоритму и проверяем условия необратимости реакции обмена.
Ионные уравнения проверяются в задании 15 первой части и обязательно входят в развёрнутое решение задания 22. Балл ставят только за полностью верную тройку: молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное уравнение — одна ошибка в любом из трёх обнуляет всю тройку.
Сильные электролиты диссоциируют практически полностью и записываются в виде ионов: растворимые соли, щёлочи (NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2), сильные кислоты HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4. Слабые электролиты и неэлектролиты записываются в виде молекул: вода, H2CO3, H2SO3, H2S, H2SiO3, CH3COOH, NH3·H2O, а также все нерастворимые вещества, оксиды, газы и простые вещества.
- ·Растворимые соли: NaCl, K2SO4, Ba(NO3)2
- ·Щёлочи: NaOH, KOH, Ba(OH)2
- ·Сильные кислоты: HCl, HNO3, H2SO4
- ·Только те, что действительно в растворе
- ·Осадки: BaSO4, AgCl, Cu(OH)2, CaCO3
- ·Газы: CO2, SO2, H2S, NH3
- ·Вода и слабые кислоты: H2O, H2CO3, H2SiO3
- ·Оксиды, металлы, неметаллы
Реакция ионного обмена идёт до конца, если образуется хотя бы одно из трёх: нерастворимое вещество (осадок), газ, либо малодиссоциирующее вещество (чаще всего вода). Если ни одного из трёх нет, реакция не идёт и в ответе пишут «реакция невозможна».
Три условия и типовые сокращённые уравнения
| Условие | Сокращённое ионное уравнение | Внешний признак |
|---|---|---|
| Осадок | Ba2+ + SO4 2− = BaSO4↓ | белый осадок, не растворяется в кислотах |
| Осадок | Ag+ + Cl− = AgCl↓ | белый творожистый осадок |
| Газ | CO3 2− + 2H+ = H2O + CO2↑ | шипение, газ мутит известковую воду |
| Вода | H+ + OH− = H2O | нейтрализация, тепловой эффект |
Условие: составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой. Решение. Молекулярное: Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑. Проверяем условие — выделяется газ, реакция идёт. Полное ионное: 2Na+ + CO3 2− + 2H+ + 2NO3 − = 2Na+ + 2NO3 − + H2O + CO2↑. Вычёркиваем ионы-наблюдатели 2Na+ и 2NO3 −. Сокращённое ионное: CO3 2− + 2H+ = H2O + CO2↑. Все три уравнения записаны, коэффициенты сохранены, у газа стоит стрелка вверх.
Типичная потеря балла: в молекулярном уравнении стоит 2HNO3, а в полном ионном пишут H+ + NO3 − без двойки. Коэффициент умножается на каждый ион — должно быть 2H+ + 2NO3 −. Вторая ошибка — расписывать на ионы осадок или воду: запись Cu2+ + 2OH− в правой части вместо Cu(OH)2↓ считается грубой ошибкой. Третья — сокращённое уравнение, в котором остался общий множитель: 2H+ + 2OH− = 2H2O надо сократить до H+ + OH− = H2O.
Сигналы, что реакция не идёт
- Оба продукта растворимы и являются сильными электролитами
- Пытаются получить соль из двух солей, обе из которых и все продукты растворимы
- Нерастворимое основание пытаются получить из нерастворимой соли
- Слабая кислота вытесняет сильную — так не бывает
- ✓Молекулярное уравнение уравнено до перехода к ионам
- ✓На ионы расписаны только растворимые сильные электролиты
- ✓Коэффициенты перенесены на каждый ион
- ✓Заряды слева и справа в полном ионном уравнении совпадают
- ✓В сокращённом уравнении нет общего множителя и стоят знаки ↓ и ↑