«Реакции ионного обмена.»
В водных растворах электролиты (кислоты, основания, соли) полностью или частично находятся в виде ионов. Следовательно, химические реакции в растворах электролитов – это реакции с участием ионов.
Ионные реакции – это химические процессы, которые протекают в водном растворе с участием ионов электролитов.
Такие реакции могут протекать как с изменением так и без изменения степени окисления:
3Cu0 + 8 HN +5O3 (разб.) 3Сu +2(NO3)2 + 2N +2O| +4H2O
3Cu0 + 8 H + +2NO3 - 3Сu +2 + 2NO| +4H2O
NaOH + HCl NaCl + H2O
H+ + OH- H2O
В последнем случае реакции называются реакциями двойного обмена ( или обменными реакциями)
Реакции обмена - реакции, происходящие между ионами - частицами, у которых все электроны спарены. Это реакции с ионным механизмом. Если ионы связываются в молекулы полярных соединений или в ионные кристаллы, то обратная реакция невозможна. Поэтому многие реакции ионного обмена необратимы, идут до конца.
Реакции в растворах электролитов идут, когда участвующие во взаимодействии ионы полностью или частично уходят из сферы реакции (в виде осадка, газа или слабого электролита). Сумма электрических зарядов левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов правой части.
Такие реакции в общем случае записываются виде трёх уравнений:
молекулярного,
полного ионного,
сокращенного ионного.
При записи ионных уравнений принято придерживаться следующих правил:
не записываются, в виде ионов как в левой, так и в правой частях уравнения формулы слабых электролитов, нерастворимых и малорастворимых в воде веществ, газов, оксидов.
В виде ионов записываются формулы сильных кислот, щелочей, растворимых в воде солей.
Схема составления ионных реакций.
1.Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CО2 +Н2О
2.Перепишем это уравнение, изобразив хорошо диссоциирующие виде ионов:
2Na + +CO3 - 2 +2H ++2Cl - =2Na + +2Cl - +CO2 +Н2О
3.Исключим из обоих частей ионного уравнения одинаковые ионы, т.е. ионы, не участвующие в реакции (они подчеркнуты):
CO3 - 2+2H+=CO2 +Н2О
Из этих правил вытекает вывод, который может быть формулирован в виде правила Бертолле:
реакции обмена в растворах электролитов протекают в сторону образования осадков (малорастворимых веществ), газов (легколетучих веществ) или слабых электролитов (малодиссоциирующих соединений), т. е. в сторону связывания ионов.
Электронная формула иона Рбидия:
₊₃₇Rb⁻ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶
Электронно-графическая формула иона Рубидия ₊₃₇ Rb⁻ :
p ⇅⇅⇅
4 уровень s ⇅
d ⇅⇅⇅⇅⇅
p ⇅⇅⇅
3 уровень s ⇵
p ⇅⇅⇅
2 уровень s⇅
1 уровень s⇅
2) Ион Хлора:
Электронная формула иона Хлора ₊₁₇CI⁻ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶
Электронно-графическая формула иона Хлора ₊₁₇CI⁻:
p ⇅⇅⇅
3 уровень s ⇵
p ⇅⇅⇅
2 уровень s⇅
1 уровень s⇅