© Данная статья была опубликована в № 02/2003 журнала "Химия" издательского дома "Первое сентября". Все права принадлежат автору и издателю и охраняются.
  •  Главная страница "Первого сентября"
  •  Главная страница журнала "Химия"
  •  Сайт "Я иду на урок химии"
  •  Содержание № 02/2003
  • Реакции ионного обмена

    переписка с читателем

    Реакции ионного обмена и
    условия их протекания до конца

    В курсе химии средней школы первоначальное знакомство с реакциями обмена у школьников происходит в 8-м классе. Здесь дается понятие реакций обмена как реакций, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями. А уже в курсе химии 9-го класса акцентируется внимание учащихся на том, что это тип реакций, протекающих без изменения степеней окисления элементов у веществ. В нашей школе химия преподается по учебнику Ф.Г.Фельдмана и Г.Е.Рудзитиса, естественно, с дополнительным включением всех недостающих тем и вопросов в соответствии с госстандартом. Для облегчения работы с материалами курса «Химия-9» я уже в 8-м классе изучаю этот материал в полном объеме, с подробным разбором сложных примеров реакций ионного обмена. А сэкономленное время использую в 9-м классе на изучение органической химии (хотя считаю введение ее в программу на этой ступени изучения химии нецелесообразным).
    Предлагаю свой вариант изложения этой темы в 8-м классе с большим числом примеров и трехуровневой проверочной работой.

    Правила написания уравнений реакций в ионном виде

    Записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, ставят знак «равно» и записывают формулы образовавшихся веществ. Расставляют коэффициенты.
    Пользуясь таблицей растворимости, записывают в ионном виде формулы веществ, 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.
    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.
    Сокращают одинаковые ионы до знака «равно» и после него в уравнении. Получают сокращенное ионное уравнение.

    Условия, при которых реакции ионного обмена
    протекают до конца

    1. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее вещество – вода.

    Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:

    Неизменность степеней окисления элементов во всех веществах до и после реакции говорит о том, что реакции обмена не являются окислительно-восстановительными.

    Полное ионное уравнение реакции:

    K+ + OH + H+ + Cl = K+ + Cl + H2O.

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    H+ + OH = H2O.

    Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:

    CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O.

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O.

    Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

    3Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg3(PO4)213-3.gif (192 bytes) + 6H2O.

    Полное ионное уравнение реакции:

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

    Молекулярное уравнение реакции амфотерного оксида с кислотой:

    Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.

    Полное ионное уравнение реакции:

    Al2O3 + 6H+ + 6Cl = 2Al3+ + 6Cl + 3H2O.

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O.

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

    Молекулярное уравнение реакции растворимой соли со щелочью:

    CuCl2 + 2KOH = 2KCl + Cu(OH)213-3.gif (192 bytes).

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cu2+ + 2Cl + 2K+ + 2OH = 2K+ + 2Cl + Cu(OH)213-3.gif (192 bytes).

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Cu2+ + 2OH = Cu(OH)213-3.gif (192 bytes).

    Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:

    Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO413-3.gif (192 bytes) + 2AlCl3.

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:

    Fe(OH)3 + H3PO4 = FePO4 + 3H2O.

    Полное ионное уравнение реакции:

    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.

    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.

    Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (карбоната) с кислотой:

    Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

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

    Молекулярное уравнение реакции нерастворимой соли (карбоната) с кислотой:

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

    Полное ионное уравнение реакции:

    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.

    Запись сложных химических уравнений реакций в ионном виде

    Молекулярное уравнение реакции обмена с участием воды:

    2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 6KCl + 2Fe(ОН)3 + 3СО2

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Данная реакция ионного обмена протекает до конца, о чем свидетельствуют сразу два признака: выделение газа и образование осадка.

    Молекулярное уравнение реакции металлического цинка с водной щелочью:

    Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Молекулярное уравнение реакции амфотерного оксида с водной щелочью:

    Al2O3 + 6KOH + 3H2O = 2K3[Al(OH)6].

    Полное ионное уравнение реакции:

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    Молекулярное уравнение реакции нерастворимого карбоната с растворимой в воде солью:

    СaCO3 + CuCl2 + H2O = Cu(OH)2 + CaCl2 + CO2

    Полное ионное уравнение реакции:

    СaCO3 + Cu2+ + 2Cl + H2O = Cu(OH)2+ Ca2+ + 2Cl + CO2

    Cокращенное ионное уравнение реакции:

    СaCO3 + Cu2+ + H2O = Cu(OH)2 + Ca2+ + CO2

    Проверочная работа по теме «Ионный обмен»

    Вариант на оценку «5»

    1. Приведите полные ионные и молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращенным ионным уравнениям:

    ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O,

    3Na2O + 6H+ = 6Na+ + 3H2O,

    Ag+ + Cl = AlCl,

    2. Приведите по одному примеру реакции ионного обмена, протекающей до конца с: а) выделением воды; б) образованием осадка; в) одновременным выделением газа и воды.

    Вариант на оценку «4»

    1. Напишите в молекулярном, полном и сокращенном ионных видах следующие уравнения реакций:

    K2O + HNO3 = ... ,

    CaCO3 + HCl = ... ,

    Al(OH)3 + H3PO4 = ... .

    2. Приведите пример реакции, для которой полное ионное уравнение совпадает с сокращенным.

    Вариант на оценку «3»

    1. Назовите условия, при которых реакции ионного обмена протекают до конца, приведите по одному примеру на каждое условие.
    2. Покажите на конкретных примерах, что реакции ионного обмена не являются окислительно-восстановительными.

    ЛИТЕРАТУРА

    Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия-8, 9. М.: Просвещение, 1990;
    Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1988;
    Макареня А.А. Повторим химию. М.: Высшая школа, 1989;
    Романцева Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991.

    В.А.ДЕМИДОВ,
    учитель химии
    Синегорской средней школы
    (Нагорский р-н, Кировская обл.)

    TopList