Реакция ионного обмена — одна из видов химической реакции, характеризующаяся выделением в продукты реакции воды, газа илиосадка. Изображение реакций ионного обмена
Реакцию обмена в растворе принято изображать тремя уравнениями: молекулярным, полным ионным и сокращённым ионным. В ионном уравнении слабые электролиты, газы и малорастворимые вещества изображают молекулярными формулами.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ +H2O
2Na+ + CO32- + 2H+ + SO42- → 2Na+ + SO42- + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
Правила написания реакций двойного обмена
При написании ионных уравнений следует обязательно руководствоваться таблицей растворимости кислот, оснований и солей в воде, то есть обязательно проверять растворимость реагентов и продуктов, отмечая это в уравнениях.
Следует иметь в виду, что реакции двойного обмена между солями с образованием осадков протекают во всех тех случаях, когда растворимость реагентов выше, чем растворимость одного из продуктов.
Для получения малорастворимого вещества всегда надо выбирать хорошо растворимые реагенты и использовать достаточно концентрированные растворы.
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)2
+
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)2 .
Полное ионное уравнение реакции:
Cu2+ + 2Cl– + 2K+ + 2OH– = 2K+ + 2Cl– + Cu(OH)2 .
Cокращенное ионное уравнение реакции:
Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2 .
Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4 + 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.