Plotësoni ekuacionet molekulare për proceset e mundshme që ndodhin në zgjidhje. Shembuj të përbërjes së ekuacioneve për reaksionet e shkëmbimit të joneve

Teoria disociimi elektrolitik pranon se të gjitha reaksionet në tretësirat ujore të elektroliteve janë reaksione ndërmjet joneve. Prandaj, ekuacionet e reagimit për këto procese, të shkruara në formë molekulare, nuk pasqyrojnë gjendjen e vërtetë të substancave në tretësirë. Përveç shkrimit të ekuacioneve të reaksionit, në formë molekulare ekziston një formë jonike (jon-molekulare) e paraqitjes së ekuacioneve të reaksionit ndërmjet elektroliteve në tretësirat ujore. Në ekuacionet jonike-molekulare të reaksioneve, substancat që janë pak të tretshme, pak të disociuara dhe të gazta shkruhen në formën e molekulave dhe elektrolite të forta- në formën e joneve në të cilat ato shpërndahen. Për shembull, kur reagojnë tretësirat e klorurit të bakrit (II) dhe hidroksidit të natriumit, formohet një precipitat i hidroksidit të bakrit (II): CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2| + 2 NaCl. Në formë jonike-molekulare, ekuacioni për këtë reaksion shkruhet si më poshtë: Cu2+ + 2C1″ + 2Na+ + 20NG = Cu(OH)2i + 2Na+ + 2SG. Përqendrimet e joneve të natriumit dhe klorit mbeten të pandryshuara gjatë reaksionit, kështu që ato mund të përjashtohen nga ekuacioni i reaksionit. Meqenëse reaksionet ndërmjet joneve në tretësirë ​​janë një shembull ekuilibri kimik, parimi i zhvendosjes së ekuilibrit Jle Chatelier është i zbatueshëm për to. Sipas këtij parimi, ekuilibri mund të zhvendoset nëse ndonjë substancë hiqet nga sfera e reaksionit ndërsa vazhdon. Heqja e një lënde mund të kryhet në tre raste: 1) formimi i një precipitati dobët të tretshëm; 2) përzgjedhja substancë e gaztë; 3) formimi i një përbërjeje pak të disociuar. Kur një tretësirë ​​e (NH4)2S bashkëvepron me acid klorhidrik Formohet gaz sulfuri i hidrogjenit dhe ekuilibri i reaksionit zhvendoset djathtas: (NH4)2S + 2HC1 - 2NH4C1 + H2ST, 2NH4+ + S2″ + 2H4″ + 2СГ = 2NH4+ + 2СГ + H2Sf ose 2Sf ose 2H+. Një shembull i një reaksioni ekuilibri i të cilit është zhvendosur drejt formimit të një përbërjeje pak të disociuar është ndërveprimi ndërmjet tretësirave acid nitrik dhe hidroksid natriumi: HN03 + NaOH - NaN03 + H20, H+ + N03″ + Na+ + OH" = Na+ + NO3- + H20 ose H+ + OH" - H20. Reagimi me formimin e një përbërjeje pak të tretshme u diskutua më sipër. Shpesh hasim procese në të cilat nuk kryhet një nga tre llojet e reaksioneve të shkëmbimit të konsideruara, por një ose një kombinim tjetër i tyre. Kështu, kur një zgjidhje e sulfitit të kaliumit ndërvepron me acidin sulfurik, formimi i një substance paksa të disociuar - uji dhe lirimi i një produkti të gaztë ndodh njëkohësisht: K2S03 + H2S04 = K2S04 + S02T + H20, 2K+ + S02H+ + S042′ - 2K+ + S042″ + S02t + H20 ose 2H+ + S032~ - S02t + H20. Dhe kur një zgjidhje e hidroksidit të bariumit reagon me acidin sulfurik, si një precipitat dhe elektrolit i dobët: Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04i + 2H20, ‘Ba2+ + 20H” + 2H* + S042’ “BaS04i + 2H20. Disa reaksione ndodhin me formimin e dy substancave pak të tretshme: CuS04 + BaS = BaS04| + CuSj, Cu2+ + S042″ + Ba2* + S2″ = BaS04l + CuSi. Në një sërë procesesh metabolike, komponime pak të disociuara ose pak të tretshme gjenden midis produkteve fillestare dhe përfundimtare të reaksionit: nh4oh + n+ + C1-?± nh4+ + cr + n2o. Për shkak të formimit të komponimeve pak të tretshme në në disa raste zhvendosje e mundshme acid i fortë nga komponimet e dobëta, për shembull: Cu24″ + 2СГ + H2S « CuSJ + 2Н* + 2СГ, Cu2+ + H2S-CuSi + 2Н+. Kështu, shembujt e diskutuar më lart konfirmojnë model i përgjithshëm: të gjitha reaksionet e shkëmbimit në tretësirat e elektrolitit ecin në drejtim të zvogëlimit të numrit të joneve të lira.

Përfundimi i punës

Eksperimenti 1. Formimi i bazave të dobëta të tretshme. Hidhni 3-5 pika të një solucioni kripe hekuri (III) në një epruvetë, të njëjtën sasi të një solucioni kripe bakri (II) në një tjetër dhe një tretësirë ​​kripe të nikelit (II) në një të tretën. Shtoni disa pika tretësirë ​​alkali në secilën epruvetë derisa të ndodhë reshjet. Ruajeni sedimentin deri në eksperimentin tjetër.

Cilës klasë i përkasin precipitatet e hidroksidit të metaleve që rezultojnë? A janë këto hidrokside baza të forta?

Eksperimenti 2. Shpërbërja e bazave pak të tretshme. Shtoni disa pika tretësirë ​​të acidit klorhidrik me përqendrim 15% në precipitatet e marra në eksperimentin e mëparshëm derisa të treten plotësisht.

Cili përbërës i ri, pak i disociuar formohet kur bazat treten në një acid?

Eksperimenti 3. Formimi i kripërave pak të tretshme.

A. Hidhni 3-5 pika tretësirë ​​nitrat plumbi (II) në dy epruveta dhe shtoni disa pika jodur kaliumi në një epruvetë dhe klorur bariumi në tjetrën.

Çfarë vërehet në çdo epruvetë?

B. Hidhni 3-5 pika tretësirë ​​të sulfatit të natriumit në një epruvetë dhe të njëjtën sasi tretësirë ​​të sulfatit të kromit (III) në tjetrën. Shtoni disa pika tretësirë ​​të klorurit të bariumit në secilën epruvetë derisa të ndodhë reshjet.

Cila substancë formohet si precipitat? A do të ndodhë një reagim i ngjashëm i klorurit të bariumit, për shembull, me sulfat hekuri (III)?

Eksperimenti 4. Studimi i vetive të hidroksideve amfoterike.

A . Shtoni 3 pika tretësirë ​​të kripës së zinkut dhe disa pika holluar tretësirë ​​e hidroksidit të natriumit (nga një raft me reagentë) derisa të formohet një precipitat i hidroksidit të zinkut. Shpërndani precipitatet që rezultojnë: në një provëz - në një zgjidhje të acidit klorhidrik, në një tjetër - në tepricë të përqendruara

B. Shtoni 3 pika tretësirë ​​kripe alumini dhe disa pika në dy epruveta holluar tretësirë ​​sode kaustike (nga një raft me reagentë) derisa të formohet një precipitat i hidroksidit të aluminit. Shpërndani precipitatet që rezultojnë: në një provëz - në një zgjidhje të acidit klorhidrik, në një tjetër - në tepricë të përqendruara zgjidhje sode kaustike (nga një kapuç tymi).

B. Shtoni 3 pika tretësirë ​​kripe të kromit (III) dhe disa pika holluar tretësirë ​​e hidroksidit të natriumit (nga një raft me reagentë) derisa të formohet një precipitat i hidroksidit të kromit (III). Shpërndani precipitatet që rezultojnë: në një provëz - në një zgjidhje të acidit klorhidrik, në një tjetër - në tepricë të përqendruara zgjidhje sode kaustike (nga një kapuç tymi).

Eksperimenti 5. Formimi i përbërjeve pak të disociuara. Shtoni 3-5 pika tretësirë ​​të klorurit të amonit në një provëz dhe shtoni disa pika tretësirë ​​të hidroksidit të natriumit. Kushtojini vëmendje erës, shpjegoni pamjen e saj bazuar në ekuacionin e reagimit.

Eksperimenti 6. Formimi i komplekseve. Hidhni 3-5 pika tretësirë ​​të sulfatit të bakrit (II) në një epruvetë, më pas shtoni pikë për pikë. holluar(nga një raft me reagjentë!) tretësirë ​​amoniaku derisa të formohet një precipitat i sulfatit hidroksibak (II) sipas reaksionit:

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

Shtoni tepricën në sediment të përqendruara tretësirë ​​amoniaku (nga kapaku i tymrave!). Kushtojini vëmendje shpërbërjes së precipitatit sipas reagimit:

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

Çfarë ngjyre ka kompleksi i aminës i tretshëm i bakrit që rezulton?

Eksperimenti 7. Formimi i gazeve.

A. Hidhni 3-5 pika tretësirë ​​karbonat natriumi dhe disa pika acid sulfurik në një provëz. Çfarë po vëzhgohet?

B. Hidhni 3-5 pika tretësirë ​​të sulfurit të natriumit dhe 1 pikë acid sulfurik në një provëz. Kushtojini vëmendje erës së gazit që ikën.

duke përdorur a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH

7 pikë

1. 
   Raport pesha molekulare klorur dhe oksid më i lartë i një elementi që ndodhet në grupin IV tabelë periodike, është 17:6 Identifikoni elementin.

1. 
   Shpërndarja e një kampioni alumini në një tretësirë ​​të hidroksidit të kaliumit në 20 0 C përfundon në 36 minuta, dhe në 40 0 ​​C - në 4 minuta. Sa kohë do të duhet që i njëjti mostër alumini të tretet në 65 0 C? Shkruani ekuacionin e reaksionit.

1. 
   Dy gota me të njëjtën masë, njëra prej të cilave përmban 100 g tretësirë ​​18,25% të acidit klorhidrik dhe tjetra përmban 100 g tretësirë ​​16% të sulfatit të bakrit, u vendosën në dy tigane me peshore. Ekuilibri i peshores u prish duke shtuar 2 g karbonat kalciumi në acid klorhidrik. Llogaritni masën e një pjese të hekurit që duhet shtuar në një gotë tjetër në mënyrë që peshore të balancohet përsëri.

1. 
   Shkruani ekuacionet e reaksionit që mund të përdoren për të kryer transformimet e mëposhtme:

5 pikë

1. 
   Përcaktoni formulën molekulare të një alkeni nëse dihet se e njëjta sasi e tij, duke bashkëvepruar me halogjenë të ndryshëm të hidrogjenit, formon përkatësisht ose 5,23 g derivat klori ose 8,2 g derivat bromo.

1. 
   Produktet djegie e plotë një përzierje e propanit dhe metilaminës në oksigjen të tepërt kaloi përmes një solucioni të tepërt të hidroksidit të bariumit, duke rezultuar në formimin e 13,97 g precipitat. Gazrat që nuk përthitheshin kaluan mbi bakër të nxehtë. Më pas solli në kushte normale vëllimi i gazit u bë 2.5 herë më i vogël se vëllimi i përzierjes origjinale të propanit dhe metilaminës (n.o.). Përcaktoni fraksionet masive substancat në përzierjen fillestare të gazeve.

Olimpiada e klasës së 11-të (1 raund)

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

2S 2– + 2Н + = 2НS –

S 2– + H + = NS –

Mund
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 –

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

S 2– + H 2 O = NS – + OH –

Kjo nuk është e mundur, pasi vetëm një pjesë e substancës origjinale i nënshtrohet hidrolizës.

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

Është e pamundur, sepse reagimi nuk ndodh.
2. Raporti i peshave molekulare të klorurit më të lartë dhe oksidit të një elementi që ndodhet në grupin IV të sistemit periodik është 17: 6. Identifikoni elementin.
Grupi IV element (E) ka valencë më të lartë IV dhe formon klorur ESl 4 dhe 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. Shpërndarja e një kampioni alumini në një tretësirë ​​të hidroksidit të kaliumit në 20 0 C përfundon në 36 minuta, dhe në 40 0 ​​C - në 4 minuta. Sa kohë do të duhet që i njëjti mostër alumini të tretet në 65 0 C? Shkruani ekuacionin e reaksionit.
Ekuacioni i reaksionit
2Al + 2KOH + 6H 2 O = 2K + 3H 2. 1b
Sepse Shpejtësia mesatare reagimi është në përpjesëtim të zhdrejtë me kohën e reagimit, atëherë kur temperatura rritet nga 20 0 C në 40 0 ​​C, shpejtësia e reagimit do të rritet me

një herë.

Sipas rregullit të van't Hoff (
) marrim vlerën γ:

γ = 3. 1b
Rritja e shpejtësisë së reagimit kur temperatura rritet nga 40 0 ​​C në 65 0 C do të jetë:

një herë. 1b
Rrjedhimisht, koha e reagimit në 65 0 C do të jetë 15.588 herë më pak se në 40 0 ​​C dhe e barabartë

1b
4. Dy gota të së njëjtës masë, njëra prej të cilave përmban 100 g tretësirë ​​18,25% të acidit klorhidrik dhe tjetra – 100 g tretësirë ​​16% të sulfatit të bakrit, u vendosën në dy gota peshore. Ekuilibri i peshores u prish duke shtuar 2 g karbonat kalciumi në acid klorhidrik. Llogaritni masën e një pjese të hekurit që duhet shtuar në një gotë tjetër në mënyrë që peshore të balancohet përsëri.
Një gotë acid klorhidrik përmban

100·0,1825 = 18,25 g HCl. 1b

Pas shtimit të CaCO 3 ndodh reaksioni
2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O, 1b

në këtë rast, CaCO 3 konsumohet plotësisht, pasi HCl përmbahet me tepricë në tretësirë ​​(siç mund të shihet nga zgjidhja e proporcionit):

2 g CaCO 3 ─ y g CO 2

Për të rivendosur ekuilibrin e peshores, në gotën e dytë duhet të shtohet e njëjta sasi (1,12 g) Fe, pasi si rezultat i reagimit.

Elementet e përgjigjes:

U përpiluan ekuacionet e reagimit që korrespondojnë me skemën e transformimit:

4 ekuacione reagimi të shkruara saktë 4 pikë

Të shkruara saktë 3 ekuacione reaksionesh 3 pikë

Të shkruara saktë 2 ekuacione reaksionesh 2 pikë

Shkruar saktë 1 ekuacion reaksioni 1 pikë

Të gjithë elementët e përgjigjes janë shkruar gabim 0 pikë

6. Përcaktoni formulën molekulare të një alkeni nëse dihet se e njëjta sasi e tij, duke ndërvepruar me halogjenë të ndryshëm të hidrogjenit, formon përkatësisht ose 5,23 g derivat klori ose 8,2 g derivat bromo.
Elementet e përgjigjes:

1) Shkruhen ekuacionet e reaksionit dhe tregohet se sasitë e haloalkaneve janë të barabarta me njëra-tjetrën:

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) Vendimi ekuacioni algjebrik Formula molekulare e alkenit u gjet:

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

Elementi i parë i përgjigjes është shkruar saktë 1 pikë

Të gjithë elementët e përgjigjes janë shkruar gabim 0 pikë

Rezultati maksimal 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

Le të jetë ν(C 3 H 8) = x mol, ν(CH 3 NH 2) = y mol, atëherë

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

Pasi kaloi mbi bakër, mbeti vetëm azoti.

ν(N 2) = 0,5у, ν (gazrat e burimit) = 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(C 3 H 8) = 0,0101*44 = 0?446u

ν(CH3NH2) = 0.0405 mol; m(CH 3 NH 2)0.0405*31= 1.256g

m(përzierje) = 0,446+1,256 = 1,7 g

ω(C 3 H 8) = 0.0446/1.7 = 0.262 (26.2%)

ω(CH 3 H 2) = 1,256/1,7 = 0,738 (73,8%)

1. 
   Ekuacionet e hartuara reaksionet kimike 2 pikë
2. 
   Është krijuar një ekuacion për të llogaritur 2 pikë
3. 
   Për gazin e mbetur u konkludua dhe sasia e substancës së tij u përcaktua 2 pikë
4. 
   Hartoi dhe zgjidhi një sistem ekuacionesh 3 pikë
5. 
   Fraksionet masive të substancave përcaktohen 1 pikë

REAKSIONET TË KTHYSHME

Reaksionet me formimin e substancave të dobëta të tretshme (precipitateve).

Le të krijojmë ekuacione molekulare dhe jon-molekulare për reaksionin midis tretësirave të klorurit të hekurit (III) dhe hidroksidit të natriumit.

1. Shkruani ekuacionin molekular dhe zgjidhni koeficientët:

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

2. Le të gjejmë substancën që shkakton shfaqjen e reaksionit. Ky është Fe(OH) 3. Vendosim shenjën e sedimentit ↓:

3. Tregojmë forcën e bazës dhe tretshmërinë e kripërave:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl

i tretshëm i fortë sedimenti i tretshëm

Kripë me bazë kripe

4. Le të shkruajmë të plotë ekuacioni jon-molekular(në formën e joneve përfaqësojmë kripëra të tretshme dhe një bazë të fortë):

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

5. Le të theksojmë formulat që nuk përfshihen në reaksion (këto janë formula për jonet identike në të dy anët e ekuacionit):

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

6. Eliminoni formulat e nënvizuara dhe merrni

Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓

Shkurtuar jon-molekulare tregon se thelbi i reaksionit reduktohet në bashkëveprimin e joneve Fe 3+ dhe OH-, duke rezultuar në formimin e një precipitati të hidroksidit të hekurit (III) Fe(OH) 3.

Reaksionet me formimin e substancave me disociim të dobët (elektrolitet të dobët).

Le të krijojmë ekuacione molekulare dhe jon-molekulare për reaksionin midis tretësirave të acidit nitrik dhe hidroksidit të kaliumit.

Ekuacioni molekular:

HNO3 + KOH = KNO3 + H2O

i fortë i fortë i tretshëm i dobët

kripë bazë acide elektrolit

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

Ekuacioni i shkurtuar jon-molekular:

H + + OH – = H 2 O

Reaksionet me formimin e substancave të gazta.

Le të krijojmë ekuacione molekulare dhe jon-molekulare për reaksionin midis tretësirave të sulfurit të natriumit dhe acidit sulfurik.

Ekuacioni molekular:

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

i tretshëm i fortë i tretshëm gazi

kripë acid kripë

Ekuacioni i plotë jonik molekular:

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

Ekuacioni i shkurtuar jon-molekular:

2H + + S 2 – = H 2 S

REAKSIONET REVERSIVE

Le të analizojmë proceset që ndodhin gjatë bashkimit të zgjidhjeve të nitratit të kaliumit dhe klorurit të natriumit.

Ekuacioni molekular:

KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3

i tretshëm i tretshëm i tretshëm i tretshëm

kripë kripë kripë kripë

Ekuacioni i plotë jonik molekular:

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

NË në këtë rast ekuacioni i shkurtuar jon-molekular nuk mund të shkruhet: sipas teorisë së disociimit elektrolitik, reagimi nuk ndodh. Nëse një tretësirë ​​e tillë avullohet, fitojmë një përzierje të katër kripërave: KNO 3, NaCl, KCl, NaNO 3.