Ионно-молекулярная форма записи уравнений реакции. Направление протекания ионных реакций. Произведение растворимости.

1. В левой части уравнения запишите вещества, вступающие в химическую реакцию. Их называют «исходными веществами». В правой части, соответственно, образовавшиеся вещества («продукты реакции»).

2. При записи формул молекул используйте общепринятые химические символы атомов. Индекс каждого атома определяется формулой соединения и валентностью.

3. Запомнить, что в отличие от математических уравнений, в уравнениях химических реакций ни в коем случае нельзя менять местами правые и левые части! Поскольку от этого полностью изменится смысл записи. Кроме того, такая реакция зачастую становится просто невозможной.

4. Количество атомов всех элементов в левой и правой части реакции должно быть одинаково. При необходимости, «уравновешивание» количества произведите путем подбора коэффициентов.

5. При написании уравнения химической реакции, сначала убедитесь, что она вообще возможна. То есть, что ее протекание не противоречит известным физико-химическим правилам и свойствам веществ. Например, реакция:

NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI

6. Она протекает быстро и до конца, в ходе реакции образуется нерастворимый светло-желтый осадок йодистого серебра. А обратная реакция:

AgI + NaNO3 = AgNO3 + NaI - невозможна, хоть и записана правильными символами, и количество атомов всех элементов в левой и правой части одинаково.

7. Запишите уравнение в «полной» форме, то есть, используя их молекулярные формулы. Например, реакцию образования осадка сульфата бария:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

8. А можете ту же реакцию записать в ионной форме:

Ba 2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO4 2- = 2Na+ + 2Cl- + BaSO4

9. Вы видите, что в левой и в правой части уравнения содержатся совершенно одинаковые ионы хлора и натрия. Вычеркните их и получите итоговое сокращенное уравнение реакции в ионной форме:

Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4

10. Точно так же можно записать в ионной форме уравнение другой реакции. Запомните, что каждая молекула растворимого (диссоциирующего) вещества записывается в ионном виде, одинаковые ионы в левой и правой части уравнения исключаются.

Реакции между ионами в растворах электролитов идут практически до конца в сторону выпадения осадка, выделения газа и образования малодиссоциирующего вещества – воды.

Существует некое правило, которым руководствуются при изучении процессов, протекающих в растворах электролитов: реакции между ионами в растворах электролитов идут практически до конца в сторону выпадения осадка, выделения газа и образования малодиссоциирующего вещества – воды. Но это не всегда так.

Например, взаимодействие нитрата натрия и хлорида калия:

NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3.

Все компоненты исходных соединений и конечных растворимы в воде, существуют в виде ионов, взаимодействие между ионами есть и реакция обратима. Поэтому ионное уравнение будет выглядеть так:

Na+ + NO3- + K+ + Cl- = Na+ + Cl- + K+ + NO3-.

Т.е. в растворе до смешения и после реакции в растворе находятся одни и те же ионы. Поэтому можно сказать, что реакция практически не идет, что подтверждает правило.

Это относится, в основном, к разбавленным растворам. Если же имеем дело с насыщенным, то все протекает по–другому.

Рассмотрим нитрат калия, у которого самая малая растворимость наблюдается при 22°С, хлорид натрия – при 30°С. Т.е. при смешении растворов можно было бы ожидать равновесного состояния у хлорида калия и нитрата натрия. Но в реальности хлорид натрия, как самое малорастворимое соединение из этих 4х, выпадает в осадок. Поэтому лабораторным методом получения нитрата калия является реакция между хлоридом калия и нитратом натрия при растворении его в горячей воде. После этого выкристаллизовывают хлорид натрия при температуре выше 30°С. Равновесие смещается вправо:

Такие реакции используют для промышленного метода получения соды методом Сольвэ:

NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NH4Cl + NaHCO3.

Вывод: процессы, обратимые в конкретных условиях, могут стать необратимыми вследствие выпадения осадка.

Существуют данные, количественные характеристики, реакций о том, могут ли они диссоциировать или нет, и называются они – произведением растворимости.

Произведение растворимости (ПР, Ksp) — произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянных температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.