Równanie reakcji jonowej Zn hcl. Równanie reakcji HCl Zn, OVR, równanie zredukowano-jonowe

24.11.202227.05.2017

Czas iść dalej. Jak już wiemy, całe równanie jonowe wymaga „posprzątania”. Konieczne jest usunięcie tych cząstek, które są obecne zarówno po prawej, jak i lewej stronie równania. Cząstki te są czasami nazywane „jonami obserwatora”; nie biorą udziału w reakcji.

W zasadzie w tej części nie ma nic skomplikowanego. Trzeba tylko zachować ostrożność i zdać sobie sprawę, że w niektórych przypadkach równania pełne i krótkie mogą się pokrywać (więcej szczegółów można znaleźć w przykładzie 9).

Przykład 5. Napisz pełne i krótkie równanie jonowe opisujące oddziaływanie kwasu krzemowego i wodorotlenku potasu w roztworze wodnym.

Rozwiązanie. Zacznijmy oczywiście od równania molekularnego:

H2SiO3 + 2KOH = K2SiO3 + 2H2O.

Kwas krzemowy jest jednym z rzadkich przykładów nierozpuszczalnych kwasów; zapisane w formie molekularnej. KOH i K 2 SiO 3 są zapisane w formie jonowej. H 2 O oczywiście piszemy w formie molekularnej:

H2SiO3+ 2 tys.++ 2OH - = 2 tys.++ SiO3 2- + 2H 2O.

Widzimy, że jony potasu nie zmieniają się podczas reakcji. Cząstki te nie biorą udziału w procesie, musimy je usunąć z równania. Otrzymujemy pożądane krótkie równanie jonowe:

H 2 SiO 3 + 2OH - \u003d SiO 3 2- + 2H 2 O.

Jak widać proces sprowadza się do oddziaływania kwasu krzemowego z jonami OH-. Jony potasu nie odgrywają w tym przypadku żadnej roli: moglibyśmy zastąpić KOH wodorotlenkiem sodu lub wodorotlenkiem cezu i ten sam proces przebiegałby w kolbie reakcyjnej.

Przykład 6. Tlenek miedzi(II) rozpuszczono w kwasie siarkowym. Zapisz pełne i krótkie równania jonowe tej reakcji.

Rozwiązanie. Zasadowe tlenki reagują z kwasami tworząc sól i wodę:

H 2 SO 4 + CuO \u003d CuSO 4 + H 2 O.

Odpowiednie równania jonowe podano poniżej. Myślę, że w tej sprawie nie ma potrzeby komentować czegokolwiek.

2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu2+ + SO 4 2-+ H2O

2H + + CuO = Cu2+ + H2O

Przykład 7. Użyj równań jonowych do opisania oddziaływania cynku z kwasem solnym.

Rozwiązanie. Metale znajdujące się w szeregu napięć na lewo od wodoru reagują z kwasami z wydzieleniem wodoru (nie omawiamy teraz specyficznych właściwości kwasów utleniających):

Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2.

Pełne równanie jonowe można zapisać bez trudności:

Zn+2H++ 2Cl-= Zn2+ + 2Cl-+H2.

Niestety, przechodząc na krótkie równanie w zadaniach tego typu, uczniowie często popełniają błędy. Na przykład usuń cynk z dwóch części równania. To rażący błąd! Po lewej stronie znajduje się prosta substancja, nienaładowane atomy cynku. Po prawej stronie widzimy jony cynku. To zupełnie inne obiekty! Jest jeszcze więcej fantastycznych opcji. Na przykład jony H+ są przekreślone po lewej stronie, a cząsteczki H2 po prawej stronie. Jest to motywowane faktem, że oba są wodorem. Ale kierując się tą logiką, można na przykład uznać, że H 2 , HCOH i CH 4 to „jedno i to samo”, ponieważ wszystkie te substancje zawierają wodór. Zobacz, jak absurdalne może to być!

Naturalnie w tym przykładzie możemy (i powinniśmy!) wymazać tylko jony chlorkowe. Otrzymujemy ostateczną odpowiedź:

Zn + 2H + = Zn2+ + H2.

W przeciwieństwie do wszystkich omówionych powyżej przykładów, jest to reakcja redoks (podczas tego procesu zmieniają się stopnie utlenienia). Dla nas jest to jednak całkowicie pozbawione zasad: ogólny algorytm zapisywania równań jonowych nadal działa również tutaj.

Przykład 8. Miedź umieszczono w wodnym roztworze azotanu srebra. Opisz procesy zachodzące w roztworze.

Rozwiązanie. Metale bardziej aktywne (stojące po lewej stronie szeregu napięć) wypierają metale mniej aktywne z roztworów ich soli. Miedź należy do szeregu napięcia na lewo od srebra, dlatego wypiera Ag z roztworu soli:

Сu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓.

Pełne i krótkie równania jonowe podano poniżej:

Cu 0 + 2Ag + + 2NO 3 -= Cu2+ + 2NO 3 -+ 2Ag↓ 0 ,

Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .

Przykład 9. Napisz równania jonowe opisujące oddziaływanie wodnych roztworów wodorotlenku baru i kwasu siarkowego.

Rozwiązanie. Jest to dobrze znana reakcja zobojętniania, równanie molekularne można zapisać bez trudności:

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.

Pełne równanie jonowe:

Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.

Czas zrobić krótkie równanie i tutaj okazuje się interesujący szczegół: tak naprawdę nie ma nic do redukowania. Nie obserwujemy identycznych cząstek po prawej i lewej stronie równania. Co robić? Szukasz błędu? Nie, nie ma tu żadnego błędu. Sytuacja, którą zastaliśmy, jest nietypowa, ale całkiem do zaakceptowania. Nie ma tu jonów obserwatora; wszystkie cząstki biorą udział w reakcji: gdy jony baru i aniony siarczanowe łączą się, powstaje osad siarczanu baru, a gdy jony H + i OH oddziałują, powstaje słaby elektrolit (woda).

– Ale pozwól mi! - wykrzykujesz. - „Jak napisać krótkie równanie jonowe?”

Nie ma mowy! Można powiedzieć, że krótkie równanie jest takie samo jak pełne, można przepisać poprzednie równanie jeszcze raz, ale znaczenie reakcji nie zmieni się od tego. Miejmy nadzieję, że kompilatory opcji USE uchronią Cię przed takimi „śliskimi” pytaniami, ale w zasadzie powinieneś być przygotowany na każdy scenariusz.

Czas zacząć pracować nad sobą. Proponuję wykonać następujące zadania:

Ćwiczenie 6. Napisz równania molekularne i jonowe (pełne i krótkie) dla następujących reakcji:

Ba(OH)2 + HNO3 =
Fe + HBr =
Zn + CuSO4 \u003d
SO2 + KOH =

Jak rozwiązać zadanie 31 na egzaminie z chemii

W zasadzie przeanalizowaliśmy już algorytm rozwiązania tego problemu. Jedynym problemem jest to, że zadanie na egzaminie jest sformułowane nieco… nietypowo. Zostanie wyświetlona lista kilku substancji. Będziesz musiał wybrać dwa związki, pomiędzy którymi możliwa jest reakcja, utworzyć równanie molekularne i jonowe. Na przykład zadanie można sformułować w następujący sposób:

Przykład 10. Dostępne są wodne roztwory wodorotlenku sodu, wodorotlenku baru, siarczanu potasu, chlorku sodu i azotanu potasu. Wybierz dwie substancje, które mogą ze sobą reagować; napisz równanie molekularne reakcji oraz pełne i krótkie równania jonowe.

Rozwiązanie. Pamiętając o właściwościach głównych klas związków nieorganicznych, dochodzimy do wniosku, że jedyną możliwą reakcją jest oddziaływanie wodnych roztworów wodorotlenku baru i siarczanu potasu:

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KOH.

Pełne równanie jonowe:

Ba 2+ + 2OH- + 2 tys.++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2 tys.+ + 2OH-.

Krótkie równanie jonowe:

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓.

Nawiasem mówiąc, zwróć uwagę na interesujący punkt: krótkie równania jonowe okazały się identyczne w tym przykładzie i w przykładzie 1 z pierwszej części tego artykułu. Na pierwszy rzut oka wydaje się to dziwne: reagują zupełnie różne substancje, ale wynik jest taki sam. Właściwie nie ma tu nic dziwnego: równania jonowe pomagają dostrzec istotę reakcji, którą można ukryć pod różnymi powłokami.

I jedna chwila. Spróbujmy wziąć inne substancje z proponowanej listy i utworzyć równania jonowe. Rozważmy na przykład interakcję azotanu potasu i chlorku sodu. Zapiszmy równanie molekularne:

KNO3 + NaCl = NaNO3 + KCl.

Póki co wszystko wygląda dość wiarygodnie i przechodzimy do pełnego równania jonowego:

K + + NO 3 - + Na + + Cl - \u003d Na + + NO 3 - + K + + Cl -.

Zaczynamy usuwać nadmiar i znajdujemy nieprzyjemny szczegół: WSZYSTKO w tym równaniu jest „zbędne”. Wszystkie cząstki obecne po lewej stronie znajdują się po prawej stronie. Co to znaczy? Czy to możliwe? Być może tak, po prostu w tym przypadku nie następuje żadna reakcja; cząstki, które pierwotnie znajdowały się w roztworze, pozostaną w nim. Brak reakcji!

Widzisz, w równaniu molekularnym po cichu napisaliśmy bzdury, ale nie udało nam się „oszukać” krótkiego równania jonowego. Tak jest w przypadku, gdy formuły są mądrzejsze od nas! Pamiętaj: jeśli pisząc krótkie równanie jonowe, dojdziesz do konieczności usunięcia wszystkich substancji, oznacza to, że albo popełniłeś błąd i próbujesz „zredukować” coś zbędnego, albo ta reakcja jest w zasadzie niemożliwa.

Przykład 11. Węglan sodu, siarczan potasu, bromek cezu, kwas solny, azotan sodu. Z zaproponowanej listy wybierz dwie substancje, które mogą ze sobą reagować, napisz równanie cząsteczkowe reakcji oraz równania jonowe pełne i krótkie.

Rozwiązanie. Na powyższej liście znajdują się 4 sole i jeden kwas. Sole mogą reagować ze sobą tylko wtedy, gdy podczas reakcji wytrąci się osad, natomiast żadna z wymienionych soli nie jest w stanie wytrącić się w reakcji z inną solą z tej listy (sprawdź ten fakt korzystając z tabeli rozpuszczalności!). Kwas jest w stanie reagować z solą tylko wtedy, gdy sól tworzy się ze słabszym kwasem. Kwasy siarkowy, azotowy i bromowodorowy nie mogą zostać wyparte przez działanie HCl. Jedyną rozsądną opcją jest interakcja kwasu solnego z węglanem sodu.

Na2CO3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H2O + CO2

Uwaga: zamiast wzoru H 2 CO 3, który teoretycznie powinien powstać podczas reakcji, piszemy H 2 O i CO 2. Jest to prawidłowe, ponieważ kwas węglowy jest wyjątkowo niestabilny nawet w temperaturze pokojowej i łatwo rozkłada się na wodę i dwutlenek węgla.

Pisząc pełne równanie jonowe bierzemy pod uwagę, że dwutlenek węgla nie jest elektrolitem:

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - \u003d 2Na + + 2Cl - + H 2 O + CO 2.

Usuwamy nadmiar, otrzymujemy krótkie równanie jonowe:

CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2.

A teraz trochę poeksperymentuj! Spróbuj, tak jak to zrobiliśmy w poprzednim zadaniu, napisać równania jonowe dla reakcji niemożliwych. Weźmy na przykład węglan sodu i siarczan potasu lub bromek cezu i azotan sodu. Upewnij się, że krótkie równanie jonowe jest ponownie „puste”.

rozważ 6 kolejnych przykładów rozwiązania zadań USE-31,
omówić sposób pisania równań jonowych dla złożonych reakcji redoks,
podajemy przykłady równań jonowych z udziałem związków organicznych,
Porozmawiajmy o reakcjach wymiany jonowej zachodzącej w ośrodku niewodnym.

Cynk (Zn) to pierwiastek chemiczny należący do grupy metali ziem alkalicznych. W układzie okresowym Mendelejew znajduje się pod liczbą 30, co oznacza, że ładunek jądra atomowego, liczba elektronów i protonów również wynosi 30. Cynk znajduje się w grupie II okresu IV. Za pomocą numeru grupy można określić liczbę atomów znajdujących się na jej wartościowości lub poziomie energii zewnętrznej - odpowiednio 2.

Cynk jako typowy metal alkaliczny

Cynk jest typowym przedstawicielem metali, w stanie normalnym ma niebieskawo-szary kolor, łatwo utlenia się na powietrzu, tworząc na powierzchni warstwę tlenku (ZnO).

Jako typowy metal amfoteryczny cynk oddziałuje z tlenem atmosferycznym: 2Zn + O2 = 2ZnO – bez temperatury, z utworzeniem warstwy tlenkowej. Po podgrzaniu tworzy się biały proszek.

Sam tlenek reaguje z kwasami, tworząc sól i wodę:

2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.

z roztworami kwasów. Jeśli cynk jest zwykłej czystości, wówczas równanie reakcji dla HCl Zn znajduje się poniżej.

Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - równanie reakcji molekularnej.

Zn (ładunek 0) + 2H (ładunek +) + 2Cl (ładunek -) = Zn (ładunek +2) + 2Cl (ładunek -) + 2H (ładunek 0) - pełne równanie reakcji jonowej Zn HCl.

Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (skrócone równanie reakcji jonowej).

Reakcja cynku z kwasem solnym

To równanie reakcji HCl Zn należy do typu redoks. Świadczyć o tym może fakt, że w trakcie reakcji zmienił się ładunek Zn i H2, zaobserwowano jakościowy przejaw reakcji, a także zaobserwowano obecność środka utleniającego i reduktora.

W tym przypadku H2 jest środkiem utleniającym, ponieważ ok. O. wodór przed rozpoczęciem reakcji wynosił „+”, a po nim stał się „0”. Brał udział w procesie redukcji dając 2 elektrony.

Zn jest czynnikiem redukującym, bierze udział w utlenianiu, przyjmując 2 elektrony, zwiększając s.d. (stopień utlenienia).

Jest to również reakcja substytucji. W jego trakcie wzięły udział 2 substancje, prosty Zn i złożony - HCl. W wyniku reakcji powstały 2 nowe substancje, jedna prosta - H2 i jedna kompleksowa - ZnCl2. Ponieważ Zn znajduje się w szeregu aktywności metali przed H2, wypierał go z substancji, która z nim reagowała.