Ионные уравнения реакций

Реакции между ионами называются ионными реакциями, а уравнения этих реакций – ионными уравнениями.

Основным из условий протекания ионных реакций является образование малодиссоциирующего вещества (слабого электролита), осадка или газа. Эти вещества записываются в молекулярном виде. Если выпадает осадок, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вниз (↓), если образуется газ, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вверх (↑).

Если к раствору хлорида натрия добавить раствор нитрата серебра, то образуется белый творожистый осадок хлорида серебра.

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl↓

После записи молекулярного уравнения следует записать ионное уравнения, записав сильные электролиты в виде ионов, а образовавшийся осадок нужно записать в молекулярном виде. Две соли: хлорид натрия и нитрат серебра являются растворимыми и полностью распадаются на ионы, как и образующаяся соль – нитрат натрия, а хлорид серебра – осадок, поэтому его нужно записать в виде молекулы.  Если вы забыли, как определяются заряды ионов, то нужно обратиться к таблице растворимости, в ней всегда указаны заряды ионов, а также по ней можно определить растворимо или нет вещество в воде.

Na⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- = Na⁺ + NO₃^- + AgCl↓

Мы записали таким образом полное ионное уравнение. Если исключить из обеих частей равенства одинаковые ионы, т.е. ионы не участвующие в реакции – ионы натрия и нитрат-ионы в левой и правой части, то получится сокращенное ионное уравнение.

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

Это уравнение показывает, что сущность этой реакции сводится к взаимодействию ионов серебра и ионов хлора, в результате которого образуется осадок хлорида серебра.

Если мы к раствору гидроксида калия добавим несколько капель фенолфталеина, то раствор гидроксида калия окрасится в малиновый цвет. А затем сюда же прильем раствор серной кислоты, раствор станет бесцветным, следовательно, прошла химическая реакция.

2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O

Чтобы записать полное ионное уравнение, нужно помнить, что вода – малодиссоциирующее вещество, поэтому её записываем в молекулярном виде.

2K⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2K⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

Т.к. ионы калия и сульфат-ионы в левой и правой части остаются неизменными, то их можно не записывать в сокращенном ионном уравнении.

2OH^- + 2H⁺ = 2H₂O

Все коэффициенты в сокращенном ионном уравнении можно сократить на два.

OH^- + H⁺ = H₂O

Таким образом, взаимодействие сильной кислоты и щёлочи сводится к тому, что взаимодействуют ионы водорода и гидроксид-ионы с образованием воды – малодиссоциирующего вещества.

Если к раствору хлорида железа (III) добавить раствор щелочи, например, гидроксид натрия, то у нас образуется осадок – гидроксид железа (III).

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

Записав полное ионное уравнение, мы видим, что ионы натрия и хлорид-ионы не участвуют в реакции, значит, их можно исключить, а в сокращенном ионном уравнении записать только ионы железа и гидроксид-ионы, которые участвуют в реакции с образованием осадка.

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃↓

Поделим полученный осадок на три части, к одной части прильем раствор серной кислоты, ко второй – раствор соляной кислот, к третьей – раствор азотной кислоты. Осадок растворится в трёх случаях, т.е. прошла химическая реакция.

Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O

Если в раствор карбоната натрия добавить соляной кислоты, то происходит «вскипание» раствора, вследствие образования углекислого газа. В нашем случае образуется угольная кислота, которая распадается на углекислый газ и воду.

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

При записи полного ионного уравнения помните, что газ и вода записываются в молекулярном виде.

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + CO₂↑ + H₂O

Ионы натрия и хлорид-ионы не участвуют в реакции, поэтому в сокращенном ионном уравнении их можно не записывать.

                                                  CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O