Реакции ионного обмена и условия их протекания

Цели урока: познакомить учащихся с ионными уравнениями реакций, начать формировать навыки составления полных и сокращенных ионных уравнений.

Ход урока

1. Организационный момент.

1. Перечислите сильные и слабые электролиты.

2. Как происходит диссоциация средних солей? кислых? основных?

3. В случае ступенчатой диссоциации электролита, какие ионы образуются в наибольшем количестве, а какие в наименьшем?

2. Правила написания уравнений реакций в ионном виде

1. Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.

2. Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ (солей, кислот, оснований), обозначенных в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция, который, хотя и обозначен буквой «М», все же в водном растворе хорошо диссоциирует на ионы.

3. Нужно помнить, что на ионы не разлагаются металлы, оксиды металлов и неметаллов, вода, газообразные вещества, нерастворимые в воде соединения, обозначенные в таблице растворимости буквой «Н». Формулы этих веществ записывают в молекулярном виде. Получают полное ионное уравнение.

4. Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.

5. Помните!

На ионы диссоциируют
Реагенты (исходные вещества)	Продукты реакции
Растворимые (P) в воде (см. ТР): 1. Соли 2. Кислоты 3. Основания (Включая Ca(OH)2 – M)	Растворимые (P) в воде (см. ТР): 1. Соли 2. Кислоты 3. Основания Исключения – неустойчивые вещества не диссоциируют, а разлагаются на газ и воду: H2CO3 ↔ H2O + CO2↑ H2SO3 ↔ H2O + SO2↑ NH4OH↔ H2O + NH3↑ H2S↑ (сероводород сам выделяется в виде газа)

Р - растворимое вещество;

М - малорастворимое вещество;

ТР - таблица растворимости.

3. Алгоритм составления реакций ионного обмена в молекулярном, полном и кратком ионном виде

1). Записываем уравнение РИО в молекулярном виде:	Взаимодействие серной кислоты и хлорида бария: II II I I H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl
2). Используя ТР указываем растворимость веществ воде: - Если продукт является М или Н – оно выпадает в осадок, справа от химической формулы ставим знак ↓; - Если продукт является газом, справа от химической формулы ставим знак ↑.	Р Р Н Р H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓+ 2HCl Молекулярный вид
3). Записываем уравнение РИО в полном ионном виде. Какие вещества диссоциируют см. в таблице - ПАМЯТКЕ	2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4 ↓+ 2H+ + 2Cl- Полный ионный вид
4). Записываем уравнение реакции в кратком ионном виде. Сокращаем одинаковые ионы, вычёркивая их из уравнения реакции.	SO42- + Ba2+ + = BaSO4 ↓ Краткий ионный вид Вывод – данная реакция необратима, т. е. идёт до конца, т. к. образовался осадок BaSO4 ↓

4. Примеры составления реакций ионного обмена

1. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее (мд) вещество – вода.

а) Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:

KOH (р) + HCl (р) = KCl(р) + H2O (мд)

Полное ионное уравнение реакции:

K+ + OH– + H+ + Cl– = K+ + Cl– + H2O

Cокращенное ионное уравнение реакции:

H+ + OH– = H2O

б) Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:

CaO (оксид) + 2HNO3 (р) = Ca(NO3)2 (р) + H2O (мд)

Полное ионное уравнение реакции:

CaO + 2H+ + 2NO3- = Ca2+ + 2NO3- + H2O

Cокращенное ионное уравнение реакции:

CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O.

в) Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

3Mg(OH)2 (н) + 2H3PO4 (р) = Mg3(PO4)2↓ + 6H2O (мд)

Полное ионное уравнение реакции:

3Mg(OH)2 + 6H+ + 2PO43- = Mg3(PO4)2↓ + 6H2O

В данном случае полное ионное уравнение совпадает с сокращенным ионным уравнением.

2. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество.

а) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли со щелочью:

CuCl2 (р) + 2KOH (р) = 2KCl(р) + Cu(OH)2↓

Полное ионное уравнение реакции:

Cu2+ + 2Cl– + 2K+ + 2OH– = 2K+ + 2Cl– + Cu(OH)2↓.

Cокращенное ионное уравнение реакции:

Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2↓.

б) Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:

Al2(SO4)3 (р) + 3BaCl2 (р) = 3BaSO4↓ + 2AlCl3(р)

Полное ионное уравнение реакции:

2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6Cl- = 3BaSO4↓ + 2Al3+ + 6Cl-

Cокращенное ионное уравнение реакции:

SO42- + Ba2+ = BaSO4↓

в) Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

Fe(OH)3 (н) + H3PO4 (р) = FePO4↓ + 3H2O.

Полное ионное уравнение реакции:

Fe(OH)3 + 3H+ + PO43- = FePO4↓ + 3H2O.

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два факта: образование вещества, нерастворимого в воде, и выделение воды.

3. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество.

а) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (сульфида) с кислотой:

K2S + 2HCl = 2KCl + H2S↑.

Полное ионное уравнение реакции:

2K+ + S2– + 2H+ + 2Cl– = 2K+ + 2Cl– + H2S↑.

Cокращенное ионное уравнение реакции:

S2– + 2H+ = H2S↑.

б) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (карбоната) с кислотой:

Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑

Полное ионное уравнение реакции:

2Na+ + CO32- + 2H+ + 2NO3- = 2Na+ + CO2↑ + H2O + 2NO3-

Cокращенное ионное уравнение реакции:

CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O

О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода(IV).

в) Молекулярное уравнение реакции нерастворимой соли (карбоната) с кислотой:

3СaCO3 + 2H3РO4 = Са3(PO4)2↓ + 3H2O + 3CO2↑

Полное ионное уравнение реакции:

3СaCO3 + 6H+ + 2 РO43- = Са3(PO4)2↓ + 3H2O + 3CO2↑

В данном случае полное ионное уравнение реакции совпадает с сокращенным уравнением. Эта реакция протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу три признака: выделение газа, образование осадка и выделение воды.

5. Домашнее задание

П. 4, упр. 1-3, задача 1 на стр. 22