Dopolnite možno molekularno enačbo. Primeri sestavljanja enačb za reakcije ionske izmenjave

IREVERZIBILNE REAKCIJE

Reakcije s tvorbo slabo topnih snovi (oborine).

Sestavimo molekularne in ionsko-molekularne enačbe za reakcijo med raztopinama železovega(III) klorida in natrijevega hidroksida.

1. Zapišimo molekularna enačba in izberite koeficiente:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl

2. Poiščimo snov, ki povzroči nastanek reakcije. To je Fe(OH) 3. Postavili smo znak usedline ↓:

3. Navedemo jakost baze in topnost soli:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl

topen močan usedlina topen

Solna osnova soli

4. Zapišimo celotno ionsko-molekularno enačbo (predstavljamo topne soli in močno bazo v obliki ionov):

Fe 3+ + 3Cl – + 3Na + + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3Na + + 3Cl –

5. Poudarimo formule, ki ne sodelujejo pri reakciji (to so formule za enake ione na obeh straneh enačbe):

Fe 3+ + 3Cl – + 3Na++ 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3Na+ + 3Cl –

6. Izločite podčrtane formule in dobite

Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓

Skrajšana ionsko-molekularna kaže, da se bistvo reakcije zmanjša na interakcijo Fe 3+ in OH – ionov, pri čemer nastane oborina železovega (III) hidroksida Fe (OH) 3.

Reakcije s tvorbo šibko disociirajočih snovi (šibki elektroliti).

Ustvarimo molekularne in ionsko-molekularne enačbe za reakcijo med raztopinami dušikova kislina in kalijev hidroksid.

Molekulska enačba:

HNO3 + KOH = KNO3 + H2O

močan močan topen šibka

kislinsko bazična sol elektrolit

H + + NO 3 – + K + + OH – = K + NO 3 – + H 2 O

Skrajšana ionsko-molekulska enačba:

H + + OH – = H 2 O

Reakcije s tvorbo plinastih snovi.

Sestavimo molekularne in ionsko-molekularne enačbe za reakcijo med raztopinama natrijevega sulfida in žveplove kisline.

Molekulska enačba:

Na 2 S + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S

topen močan topljiv plin

sol kisla sol

Popolna molekularna ionska enačba:

2Na + + S 2 – + 2H + + SO 4 2 – = 2Na + + SO 4 2 – + H 2 S

Skrajšana ionsko-molekulska enačba:

2H + + S 2 – = H 2 S

REVERZIVNE REAKCIJE

Analizirajmo procese, ki se pojavijo pri spajanju raztopin kalijevega nitrata in natrijevega klorida.

Molekulska enačba:

KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3

topen topljiv topljiv topljiv

sol sol sol sol

Popolna molekularna ionska enačba:

K + + NO 3 – + Na + + Cl – ⇄ K + + Cl – + Na + + NO 3 –

IN v tem primeru skrajšane ionsko-molekularne enačbe ne moremo zapisati: po teoriji elektrolitska disociacija, do reakcije ne pride. Če takšno raztopino uparimo, dobimo zmes štirih soli: KNO 3, NaCl, KCl, NaNO 3.

z uporabo a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH

7 točk

1. 
   Razmerje molekulske mase višji klorid in oksid elementa, ki se nahaja v skupini IV periodni sistem, je 17:6.

1. 
   Raztapljanje vzorca aluminija v raztopini kalijevega hidroksida pri 20 0 C se konča v 36 minutah, pri 40 0 ​​° C pa v 4 minutah. Koliko časa bo trajalo, da se bo isti vzorec aluminija raztopil pri 65 0 C? Napiši reakcijsko enačbo.

1. 
   Dva kozarca enake mase, od katerih eden vsebuje 100 g 18,25% raztopine klorovodikove kisline, drugi pa 100 g 16% raztopine bakrovega sulfata, sta bila postavljena na dve skodelici tehtnic. Ravnotežje tehtnice smo porušili tako, da smo klorovodikovi kislini dodali 2 g kalcijevega karbonata. Izračunajte maso deleža železa, ki ga je treba dodati drugemu kozarcu, da se tehtnica ponovno uravnoteži.

1. 
   Zapišite reakcijske enačbe, s katerimi lahko izvedete naslednje transformacije:

5 točk

1. 
   Določite molekulsko formulo alkena, če je znano, da njegova enaka količina pri interakciji z različnimi vodikovimi halidi tvori bodisi 5,23 g klorovega derivata bodisi 8,2 g bromovega derivata.

1. 
   Izdelki popolno zgorevanje zmes propana in metilamina v presežku kisika spustimo skozi presežek raztopine barijevega hidroksida, pri čemer nastane 13,97 g oborine. Pline, ki se niso absorbirali, smo spustili čez vroč baker. Nato pripeljal do normalne razmere prostornina plina je postala 2,5-krat manjša od prostornine prvotne mešanice propana in metilamina (n.o.). Določite masni deleži snovi v začetni mešanici plinov.

Olimpijada 11. razred (1 krog)

2Ва 2+ + 2S 2– + 2Н + + 2Сl – ​​​​= Ва 2+ + 2НS – + Ва 2+ + 2Сl –

2S 2– + 2Н + = 2НS –

S 2– + H + = NS –

Lahko
b) BaS + H 2 S = Ba(HS) 2 2b

Ba 2+ + S 2– + H 2 S = Ba 2+ + 2НS –

S 2– + Н 2 S = 2НS –

Lahko
c) 2BaS + 2H 2 O = Ba(HS) 2 + Ba(OH) 2 2b

S 2– + H 2 O = NS – + OH –

To ni mogoče, saj hidrolizira le del prvotne snovi.

Ba 2+ + S 2– + 2Na + + 2OH – = Ba 2+ + 2OH – + 2Na + + S 2–

Nemogoče je, ker do reakcije ne pride.
2. Razmerje molekulskih mas višjega klorida in oksida elementa, ki se nahaja v skupini IV periodnega sistema, je 17: 6. Identificiraj element.
Skupina IV element (E) ima višja valenca IV in tvori klorid ESl 4 in oksid EO 2:
M(ESl 4) = x + 4 35,5 = (x + 142) g/mol,

M(EO 2) = x + 2 16 = (x + 32) g/mol. 1b

3. Raztapljanje vzorca aluminija v raztopini kalijevega hidroksida pri 20 0 C se konča v 36 minutah, pri 40 0 ​​​​C pa v 4 minutah. Koliko časa bo trajalo, da se bo isti vzorec aluminija raztopil pri 65 0 C? Napiši reakcijsko enačbo.
Enačba reakcije
2Al + 2KOH + 6H 2 O = 2K + 3H 2. 1b
Ker povprečna hitrost reakcija je obratno sorazmerna z reakcijskim časom, potem ko se temperatura poveča z 20 0 C na 40 0 ​​​​C, se bo hitrost reakcije povečala za

enkrat.

Po van't Hoffovem pravilu (
) dobimo vrednost γ:

γ = 3. 1b
Povečanje hitrosti reakcije, ko se temperatura poveča s 40 0 ​​​​C na 65 0 C, bo:

enkrat. 1b
Posledično bo reakcijski čas pri 65 0 C 15,588-krat krajši kot pri 40 0 ​​​​C in enak

1b
4. Dva kozarca enake mase, od katerih eden vsebuje 100 g 18,25% raztopine klorovodikove kisline, drugi pa 100 g 16% raztopine bakrovega sulfata, sta bila postavljena na dve skodelici tehtnic. Ravnotežje tehtnice smo porušili tako, da smo klorovodikovi kislini dodali 2 g kalcijevega karbonata. Izračunajte maso deleža železa, ki ga je treba dodati drugemu kozarcu, da se tehtnica ponovno uravnoteži.
Kozarec klorovodikove kisline vsebuje

100·0,1825 = 18,25 g HCl. 1b

Po dodatku CaCO 3 pride do reakcije
2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O, 1b

v tem primeru se CaCO 3 popolnoma porabi, saj je v raztopini presežek HCl (kot je razvidno iz raztopine razmerja):

2 g CaCO 3 ─ y g CO 2

Za ponovno vzpostavitev ravnovesja tehtnic je treba v drugo steklo dodati enako količino (1,12 g) Fe, saj je posledica reakcije

Elementi odziva:

Sestavljene so bile reakcijske enačbe, ki ustrezajo transformacijski shemi:

4 pravilno zapisane reakcijske enačbe 4 točke

Pravilno zapisane 3 reakcijske enačbe 3 točke

Pravilno napisani 2 reakcijski enačbi 2 točki

Pravilno napisana 1 reakcijska enačba 1 točka

Vsi elementi odgovora so napačno zapisani 0 točk

6. Določite molekulsko formulo alkena, če je znano, da njegova enaka količina pri interakciji z različnimi vodikovimi halidi tvori bodisi 5,23 g klorovega derivata bodisi 8,2 g bromovega derivata.
Elementi odziva:

1) Reakcijske enačbe so zapisane in označeno, da so količine haloalkanov med seboj enake:

C n H 2 n + HCl C n H 2 n +1 Cl

C n H 2 n + HBr C n H 2 n +1 Br

n(C n H 2n+1 Cl) = n(C n H 2n+1 Br)

2) Odločitev algebrska enačba Ugotovljena je bila molekulska formula alkena:

5,23/(14n+36,5) = 8,2/(14n+81)

Pravilno zapisan prvi element odgovora 1 točka

Vsi elementi odgovora so napačno zapisani 0 točk

Najvišja ocena 2

1. 
   C 3 P 8 + 5O 2 -------- 3CO 2 + 4H 2 O
2. 
   4CH 3 NH 2 + 9O 2 ------ 4CO 2 + 2N 2 + 10 H 2 O
3. 
   CO 2 + Ba(OH) 2 ------ BaCO 3 + H 2 O
4. 
   O 2 + 2Cu ------ 2CuO

Naj bo ν(C 3 H 8) = x mol, ν(CH 3 NH 2) = y mol, potem

ν(CO 2) = 3x+y, ν(CO 2) = ν(BaCO 3) = 13,97/197 = 0,0709 mol

Po prehodu čez baker je ostal samo dušik.

ν(N 2) = 0,5у, ν (izvorni plini) = x+y

x+y= 2,5(0,5y) x= 0,25y

3х+y+0,0709 0,75y+y=0,0709

x=0,25*0,0405= 0,0101 y=0,0709/1,75=0,0405

ν(C3H8) = 0,0101 mol; m(C3H8)= 0,0101*44= 0?446u

ν(CH3NH2) = 0,0405 mol; m(CH3NH2)0,0405*31= 1,256g

m(zmes) = 0,446+1,256 = 1,7g

ω(C 3 H 8) = 0,0446/1,7 = 0,262 (26,2 %)

ω(CH3H2) = 1,256/1,7 = 0,738 (73,8%)

1. 
   Sestavljene enačbe kemične reakcije 2 točki
2. 
   Ustvarjena je enačba za izračun 2 točk
3. 
   Izveden je bil sklep o preostalem plinu in njegova količina snovi je bila določena z 2 točkama
4. 
   Sestavil in rešil sistem enačb 3 točke
5. 
   Masni deleži določenih snovi 1 točka

Teorija elektrolitske disociacije priznava, da so vse reakcije v vodnih raztopinah elektrolitov reakcije med ioni. Zato so reakcijske enačbe za te procese, zapisane v molekularna oblika, ne odražajo pravega stanja snovi v raztopinah. Poleg zapisovanja reakcijskih enačb obstaja v molekularni obliki ionska (ionsko-molekularna) oblika predstavljanja reakcijskih enačb med elektroliti v vodnih raztopinah. IN ionsko-molekularne enačbe reakcije, snovi, ki so rahlo topne, rahlo disociirane in plinaste, zapišemo v obliki molekul in močni elektroliti- v obliki ionov, na katere disociirajo. Na primer, ko reagirata raztopini bakrovega (II) klorida in natrijevega hidroksida, nastane oborina bakrovega (II) hidroksida: CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2| + 2NaCl. V ionsko-molekularni obliki je enačba za to reakcijo zapisana takole: Cu2+ + 2C1″ + 2Na+ + 20NG = Cu(OH)2i + 2Na+ + 2SG. Koncentracije natrijevih in klorovih ionov ostanejo med reakcijo nespremenjene, zato jih lahko izključimo iz reakcijske enačbe. Ker so na primer reakcije med ioni v raztopini kemijsko ravnovesje, zanje velja načelo ravnotežnega premika Jle Chatelier. Po tem principu se lahko ravnovesje premakne, če se katera koli snov med potekom reakcije odstrani iz sfere. Odstranitev snovi se lahko izvede v treh primerih: 1) tvorba slabo topne oborine; 2) izbor plinasta snov; 3) tvorba rahlo disociirane spojine. Pri interakciji raztopine (NH4)2S s klorovodikovo kislino nastane plin vodikov sulfid in ravnovesje reakcije se premakne v desno: (NH4)2S + 2HC1 - 2NH4C1 + H2ST, 2NH4+ + S2″ + 2H4″ + 2SG = 2NH4+ + 2SG + H2Sf ali 2H+ + S2″ = H2Sf. Primer reakcije, pri kateri se ravnotežje premakne v smeri tvorbe rahlo disociirane spojine, je interakcija med raztopinama dušikove kisline in natrijevega hidroksida: HN03 + NaOH - NaN03 + H20, H+ + N03″ + Na+ + OH» = Na+ + NO3 - + H20 ali H + + OH" - H20. Reakcija s tvorbo rahlo topne spojine je bila obravnavana zgoraj. Pogosto se srečujemo s procesi, pri katerih se ne izvaja ena od treh obravnavanih vrst menjalnih reakcij, temveč ena ali druga njihova kombinacija. Tako pri interakciji raztopine kalijevega sulfita z žveplovo kislino pride do tvorbe rahlo disociirane snovi - vode in hkrati do sproščanja plinastega produkta: K2S03 + H2S04 = K2S04 + S02T + H20, 2K+ + S032″ + 2H+ + S042′ - 2K+ + S042″ + S02t + H20 ali 2H+ + S032~ - S02t + H20. In ko raztopina barijevega hidroksida komunicira z žveplovo kislino, nastane oborina in šibek elektrolit: Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04i + 2H20, 'Ba2+ + 20H" + 2H* + S042' "BaS04i + 2H20. Nekatere reakcije potekajo s tvorbo dveh težko topnih snovi: CuS04 + BaS = BaS04| + CuSj, Cu2+ + S042″ + Ba2* + S2″ = BaS04l + CuSi. V številnih presnovnih procesih se med začetnimi in končnimi produkti reakcije nahajajo rahlo disociirane ali težko topne spojine: nh4oh + n+ + C1-?± nh4+ + cr + n2o. Zaradi tvorbe težko topnih spojin v v nekaterih primerih možen premik močna kislina iz šibkih spojin, na primer: Cu24″ + 2СГ + H2S « CuSJ + 2Н* + 2СГ, Cu2+ + H2S-CuSi + 2Н+. Zgoraj obravnavani primeri torej potrjujejo splošni vzorec: vse reakcije izmenjave v raztopinah elektrolitov potekajo v smeri zmanjševanja števila prostih ionov.

Opraviti delo

Poskus 1. Tvorba slabo topnih baz. V eno epruveto nalijte 3-5 kapljic raztopine železove (III) soli, v drugo enako količino raztopine bakrove (II) soli in v tretjo raztopino nikljeve (II) soli. V vsako epruveto dodajte nekaj kapljic raztopine alkalije, dokler se ne pojavi oborina. Usedlino shranimo do naslednjega poskusa.

V kateri razred spadajo nastale oborine kovinskega hidroksida? Ali so ti hidroksidi močne baze?

Poskus 2. Raztapljanje slabo topnih baz. Dodajte nekaj kapljic raztopine v oborino, dobljeno v prejšnjem poskusu. klorovodikova kislina koncentraciji 15 %, dokler se popolnoma ne raztopijo.

Katera nova, rahlo disociirana spojina nastane, ko se baze raztopijo v kislini?

Poskus 3. Tvorba slabo topnih soli.

A. V dve epruveti nalijte 3-5 kapljic raztopine svinčevega (II) nitrata in v eno dodajte nekaj kapljic kalijevega jodida, v drugo pa barijevega klorida.

Kaj opazimo v posamezni epruveti?

B. V eno epruveto kanite 3-5 kapljic raztopine natrijevega sulfata, v drugo pa enako količino raztopine kromovega (III) sulfata. Dodajte nekaj kapljic raztopine barijevega klorida v vsako epruveto, dokler se ne pojavi oborina.

Katera snov nastane kot oborina? Ali bo prišlo do podobne reakcije na primer barijevega klorida z železovim (III) sulfatom?

Poskus 4. Preučevanje lastnosti amfoternih hidroksidov.

A . Dodajte 3 kapljice raztopine cinkove soli in nekaj kapljic razredčeno raztopino natrijevega hidroksida (iz stojala z reagenti), dokler ne nastane oborina cinkovega hidroksida. Raztopite nastale oborine: v eni epruveti - v raztopini klorovodikove kisline, v drugi - v presežku koncentrirano

B. Dodajte 3 kapljice raztopine aluminijeve soli in nekaj kapljic v dve epruveti razredčeno raztopino kavstične sode (iz stojala z reagenti), dokler ne nastane oborina aluminijevega hidroksida. Raztopite nastale oborine: v eni epruveti - v raztopini klorovodikove kisline, v drugi - v presežku koncentrirano raztopina kavstične sode (iz dimne nape).

B. Dodajte 3 kapljice raztopine kromove (III) soli in nekaj kapljic razredčeno raztopino natrijevega hidroksida (iz stojala z reagenti), dokler ne nastane oborina kromovega (III) hidroksida. Raztopite nastale oborine: v eni epruveti - v raztopini klorovodikove kisline, v drugi - v presežku koncentrirano raztopina kavstične sode (iz dimne nape).

Poskus 5. Tvorba rahlo disociiranih spojin. V epruveto dodajte 3-5 kapljic raztopine amonijevega klorida in dodajte nekaj kapljic raztopine natrijevega hidroksida. Bodite pozorni na vonj, razložite njegov videz na podlagi reakcijske enačbe.

Poskus 6. Tvorba kompleksov. V epruveto nalijte 3-5 kapljic raztopine bakrovega (II) sulfata, nato dodajte po kapljicah razredčeno(iz stojala z reagenti!) raztopino amoniaka, dokler ne nastane oborina hidroksibakrovega (II) sulfata po reakciji:

2CuSO 4 + 2NH 4 OH = (CuOH) 2 SO 4 ↓ + (NH 4) 2 SO 4

Presežek dodajte usedlini koncentrirano raztopina amoniaka (iz dimne nape!). Bodite pozorni na raztapljanje oborine glede na reakcijo:

(CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + 6NH 4 OH = 2SO 4 + 8H 2 O

Kakšne barve ima nastali topen kompleks bakrovega amina?

Poskus 7. Nastajanje plinov.

A. V epruveto kanite 3-5 kapljic raztopine natrijevega karbonata in nekaj kapljic žveplove kisline. Kaj se opazuje?

B. V epruveto kanite 3-5 kapljic raztopine natrijevega sulfida in 1 kapljico žveplove kisline. Bodite pozorni na vonj uhajajočega plina.