Реакции, протекающие между растворенными в воде веществами за счет обмена составляющих их ионов, называются ионными реакциями обмена.

Такие реакции протекают необратимо, если образуются:
1) осадок или газообразное вещество;
2) малодиссоциированные соединения.

При написании реакций ионного обмена следует составить:

а) Молекулярное уравнение, в котором все исходные вещества и продукты реакции записываются в виде молекул.

б) Полное ионное уравнение, в котором все молекулы сильных электролитов записываются в виде ионов, а молекулы слабых электролитов (в том числе и Н₂О) и неэлектролитов – в виде молекул.
в) Сокращенное ионное уравнение, которое получают из полного ионного уравнения, сокращая, слева и справа, одинаковые частицы.

Продукты реакции ионного обмена образуются за счет электростатического притяжения положительно заряженных частиц одной молекулы и отрицательно заряженных частиц другой.
Рассмотрим примеры написания некоторых реакций ионного обмена.

1. Реакции, протекающие за счет образования малорастворимых веществ:
а) хлорид меди + фосфат калия (см. Приложения 3, 4)

;

Реакция необратима за счет образования не растворимого в воде фосфата меди.

б) нитрат свинца + хромат калия

Реакция необратима за счет образования нерастворимого в воде хромата свинца.

2. Реакции, протекающие за счет образования газообразных веществ:
а) соляная кислота + гидросульфид бария

Реакция необратима за счет образования газообразного вещества сероводорода.
3. Реакции, протекающие за счет образования слабодиссоциирующих веществ:
а) ацетат натрия + соляная кислота

Реакция необратима за счет образования слабодиссоциирующего вещества – уксусной кислоты.
б) гидроксид алюминия + гидроксид натрия

Растворение осадка гидроксида алюминия происходит в избытке щелочи (за счет амфотерных свойств). Реакция необратима за счет образования слабого электролита – комплексного иона [Al(OH)₄]^–.
По аналогии реакция протекает с гидроксидами сурьмы (III), хрома (III).

Изучив теоретический материал, приступают к экспериментальной части.

Экспериментальная часть

Опыт 1. Получение малорастворимых веществ.

а) В одну пробирку внесите 5—6 капель сульфата меди, в другую — хлорида железа (III). Добавьте в обе пробирки по 5—6 капель 2 н. раствора гидроксида натрия.

Наблюдение. Укажите цвет полученного осадка.

Вывод. Объясните, почему протекает данная реакция.

б) К 5—6 каплям раствора нитрата (хлорида) бария добавьте несколько капель 2 н. раствора серной кислоты.

Наблюдение:

Вывод:

в) К 2—3 каплям раствора нитрата серебра добавьте 2—3 капли раствора хлорида натрия.

Наблюдение:

Вывод:

г) К раствору нитрата свинца прилейте раствор иодида калия.

Наблюдение:

Вывод:

При­ведите уравнения реакции в молекулярном, ионном полном и сокращенном виде.

Опыт 2. Реакции с образованием газов

а) К 10-15 каплям раствора карбоната натрия до­бавьте несколько капель 2 н. раствора серной кислоты.

Наблюдение:

Вывод:

б) В пробирку поместите 2 микрошпателя хлорида ам­мония (сухая соль) и добавьте 5—6 капель 2 н. раствора гид­роксида натрия. Определите по запаху, какой газ выделяется.

Наблюдение:

Вывод:

При­ведите уравнения реакций в молекулярном, ионном полном и сокращенном виде.

Опыт 3. Реакции с образованием малодиссоциирующих веществ

а) Поместите в пробирку 2 микрошпателя ацетата на­трия (сухая соль) и добавьте 10—15 капель раствора соляной кислоты (2 и.). Определите позапаху, какое соединение получилось.

Наблюдение:

Вывод:

б) Реакция нейтрализации. Налейте в пробирку воды на одну треть ее объема. Добавьте 2 капли индикатора мети­лового оранжевого. Какова реакция среды в пробирке? В ка­кой цвет окрасился индикатор? Добавьте туда же несколько капель серной кислоты. Как изменился цвет индикатора? Прибавляйте в пробирку по капле 2 н. раствор гидроксида натрия до тех пор, пока среда раствора в пробирке не станет нейтральной.

Наблюдение:

Вывод:

При­ведите уравнения реакций в молекулярном, ионном полном и сокращенном виде.

Опыт 4. Реакции с образованием комплексных соединений

В двух пробирках получите осадок гидроксида цинка. Рас­твор каких веществ надо взять для этой цели?

В одну из пробирок с осадком налейте избыток раствора гидроксида натрия, в другую — раствор кислоты. Что проис­ходит с осадком в обеих пробирках?

Наблюдение:

Вывод:

При­ведите уравнения реакций в молекулярном, ионном полном и сокращенном виде.

Лабораторная работа 2. Гидролиз солей