Химические реакции между электролитами. Ионные уравнения.
Согласно ТЭД все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами. Они называются ионными реакциями,а уравнения этих реакций - ионными уравнениями.
При составлений ионных уравнений реакций следует руководствоваться следующими правилами:
1. Нерастворимые в воде соединения (простые вещества, оксиды, некоторые кислоты, основания и соли) не диссоциируют.
2.В реакциях используют растворы веществ, поэтому даже малорастворимые вещества находятся в растворах в виде ионов.
3. Если малорастворимое вещество образуется в результате реакции, то при записи ионного уравнения его считают нерастворимым.
4. Сумма электрических зарядов ионов в левой и в правой части уравнения должна быть одинаковой.
Порядок составления ионных уравнений реакции
1. Записывают молекулярное уравнение реакции
MgCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Mg(NO3)2
2. Определяют растворимость каждого из веществ с помощью таблицы растворимости.
3. Записывают уравнения диссоциации растворимых в воде исходных веществ и продуктов реакции:
MgCl2 = Mg2+ + 2Cl-
AgNO3 =Ag+ + NO3-
Mg(NO3)2 =Mg2+ + 2NO3-
4.Записывают полное ионное уравнение реакции
Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = 2AgCl¯ + Mg2+ + 2NO3-
5. Составляют сокращенное ионное уравнение, сокращая одинаковые ионы с обеих сторон:
Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = 2AgCl¯ + Mg2+ + 2NO3-
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Условия необратимости реакций ионного обмена
1. Если образуется осадок.
2. Если выделяется газ.
3. Если образуется малодиссоциированное вещество (H2O) .
Д/З:
Тема: «Кислотно-основное равновесие в водных растворах.
Автопротолиз воды. Константа автопротолиза воды»
Цель: Сформировать знания о кислотно-основном равновесии в водных растворах и о водородном показателе; кислотно-основных индикаторах
В результате изучения темы учащиеся должны уметь: давать характеристику степени кислотности растворов с помощью концентрации ионов водорода и водородного показателя.
Вопросы лекции:
Вопрос 1.Автопротолиз воды
Вопрос 2. Ионное произведение воды.
Вопрос 3. Водородный показатель.
Вопрос 4. Кислотно-основные индикаторы.
Вопрос 1.Автопротолиз воды
Автопротолиз–обратимый процесс передачи протона от одной нейтральной молекулы жидкости к другой и образования в результате равного числа катионов и анионов.
Понятие автопротолиза вытекает из протонной теории кислот и оснований Брёнстеда-Лоури.
Протонная теория Брёнстеда-Лаури
Согласно этой теории кислотами являются молекулы или ионы, способные быть в данной реакции донорами протонов, а основаниями являются молекулы или ионы, присоединяющие протоны (акцепторы).
Сущностью кислотно-основного взаимодействия является передача протона от кислоты к основанию.
H2O + H+ ↔ H3О+ (вода – кислота)
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH−. (аммиак – основание)
Рассмотрим, что происходит с двумя молекулами воды, связанными водородной связью.
За счет тепловых колебаний атом водорода, образующий водородную связь, может на мгновение занять промежуточное положение между атомами кислорода. Из частицы с таким атомом водорода с равной вероятностью могут образоваться как исходные молекулы воды, связанные водородными связями, так и два иона: гидроксид-ион и ион оксония.
То есть, в воде протекает реакция 2Н2О = Н3О+ + ОН-
Также легко происходит и обратный процесс – образование двух молекул воды при столкновении иона оксония с гидроксид-ионом: Н3О+ + ОН- =2Н2О
Обе эти реакции протекают в воде постоянно и с равной скоростью, следовательно, в воде существует равновесие: 2Н2О↔Н3О+ + ОН-
Это равновесие называется равновесием автопротолиза воды.
Автопротолиз воды – обратимый процесс образования равного числа катионов оксония Н3О+ и гидроксид-анионов ОН- из незаряженных молекул воды Н2О за счет передачи протона Н+ от одной молекулы к другой.
По закону действующих масс
Кс = [Н3О+][ОН͞ ] : [Н2О]
Где Кс - константа равновесия автопротолиза воды
или Кс [Н2О] = [Н3О+][ОН͞ ],
так как [Н2О] = const, то
КН2О = [Н3О+][ОН͞ ]
КН2О – константа автопротолиза воды, она равна произведению концентраций [Н3О+] и [ОН͞ ].Экспериментально установлено, что при
25 °С константа автопротолиза воды равна 10–14 .
Термин константа автопротолиза используется в протолитической теории.
В теории электролитической диссоциации используется термин«ионное произведение».