Është koha për të ecur përpara. Siç e dimë tashmë, ekuacioni i plotë jonik duhet të pastrohet. Është e nevojshme të hiqen ato grimca që janë të pranishme si në anën e djathtë ashtu edhe në të majtë të ekuacionit. Këto grimca quhen ndonjëherë "jone vëzhgues"; ata nuk marrin pjesë në reagim.
Në parim, nuk ka asgjë të komplikuar në këtë pjesë. Thjesht duhet të jeni të kujdesshëm dhe të kuptoni se në disa raste ekuacionet e plota dhe të shkurtra mund të përkojnë (për më shumë detaje, shih shembullin 9).
Shembulli 5. Shkruani ekuacione të plota dhe të shkurtra jonike që përshkruajnë bashkëveprimin e acidit silicik dhe hidroksidit të kaliumit në një tretësirë ujore.
Zgjidhje. Le të fillojmë, natyrisht, me ekuacionin molekular:
H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O.
Acidi silicik është një nga shembujt e rrallë të acideve të patretshme; E shkruajmë në formë molekulare. KOH dhe K 2 SiO 3 i shkruajmë në formë jonike. Natyrisht, ne shkruajmë H 2 O në formë molekulare:
H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ SiO 3 2- + 2H 2 O.
Shohim që jonet e kaliumit nuk ndryshojnë gjatë reaksionit. Këto grimca nuk marrin pjesë në proces, ne duhet t'i heqim ato nga ekuacioni. Ne marrim ekuacionin e shkurtër jonik të dëshiruar:
H 2 SiO 3 + 2OH - = SiO 3 2- + 2H 2 O.
Siç mund ta shihni, procesi zbret në ndërveprimin e acidit silicik me jonet OH. Jonet e kaliumit nuk luajnë asnjë rol në këtë rast: ne mund të zëvendësojmë KOH me hidroksid natriumi ose hidroksid ceziumi, dhe i njëjti proces do të ndodhte në balonën e reaksionit.
Shembulli 6. Oksidi i bakrit (II) u tret në acid sulfurik. Shkruani një ekuacion jonik të plotë dhe të shkurtër për këtë reaksion.
Zgjidhje. Oksidet bazë reagojnë me acidet për të formuar kripë dhe ujë:
H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O.
Ekuacionet jonike përkatëse janë dhënë më poshtë. Mendoj se është e panevojshme të komentohet diçka në këtë rast.
2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu 2+ + SO 4 2-+H2O
2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O
Shembulli 7. Duke përdorur ekuacionet jonike, përshkruani bashkëveprimin e zinkut me acidin klorhidrik.
Zgjidhje. Metalet e vendosura në serinë e tensionit në të majtë të hidrogjenit reagojnë me acidet për të lëshuar hidrogjen (ne nuk po diskutojmë për vetitë specifike të acideve oksiduese):
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.
Ekuacioni i plotë jonik mund të shkruhet lehtësisht:
Zn + 2H + + 2Cl -= Zn 2+ + 2Cl -+H2.
Fatkeqësisht, kur kalohet në një ekuacion të shkurtër në detyra të këtij lloji, nxënësit shpesh bëjnë gabime. Për shembull, ata heqin zinkun nga dy anët e ekuacionit. Ky është një gabim i madh! Në anën e majtë ka një substancë të thjeshtë, atome zinku të pa ngarkuar. Në anën e djathtë shohim jonet e zinkut. Këto janë objekte krejtësisht të ndryshme! Ka mundësi edhe më fantastike. Për shembull, jonet H+ janë kryqëzuar në anën e majtë dhe molekulat H2 janë kryqëzuar në anën e djathtë. Kjo është e motivuar nga fakti se të dy janë hidrogjen. Por atëherë, duke ndjekur këtë logjikë, për shembull, mund të supozojmë se H 2, HCOH dhe CH 4 janë "e njëjta gjë", pasi të gjitha këto substanca përmbajnë hidrogjen. Shihni sa absurde mund të bëhet!
Natyrisht, në këtë shembull ne mund (dhe duhet!) të fshijmë vetëm jonet e klorit. Ne marrim përgjigjen përfundimtare:
Zn + 2H + = Zn 2+ + H2.
Ndryshe nga të gjithë shembujt e diskutuar më sipër, ky reaksion është redoks (gjatë këtij procesi, ndodh një ndryshim në gjendjet e oksidimit). Për ne, megjithatë, kjo është krejtësisht joparimore: algoritmi i përgjithshëm për shkrimin e ekuacioneve jonike vazhdon të funksionojë këtu.
Shembulli 8. Bakri u vendos në një tretësirë ujore të nitratit të argjendit. Përshkruani proceset që ndodhin në zgjidhje.
Zgjidhje. Metalet më aktive (ato në të majtë në serinë e tensionit) i zhvendosin ato më pak aktive nga tretësirat e kripërave të tyre. Bakri ndodhet në serinë e tensionit në të majtë të argjendit, prandaj, ai zhvendos Ag nga tretësira e kripës:
Сu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓.
Ekuacionet e plota dhe të shkurtra jonike janë dhënë më poshtë:
Cu 0 + 2Ag + + 2 JO 3 -= Cu 2+ + 2 JO 3 -+ 2 Ag↓ 0 ,
Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .
Shembulli 9. Shkruani ekuacione jonike që përshkruajnë bashkëveprimin e tretësirave ujore të hidroksidit të bariumit dhe acidit sulfurik.
Zgjidhje. Ne po flasim për një reagim neutralizimi që është i njohur për të gjithë; ekuacioni molekular mund të shkruhet pa vështirësi:
Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
Ekuacioni i plotë jonik:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
Ka ardhur koha për të hartuar një ekuacion të shkurtër, dhe këtu bëhet e qartë një detaj interesant: në fakt, nuk ka asgjë për të reduktuar. Ne nuk vëzhgojmë grimca identike në anën e djathtë dhe të majtë të ekuacionit. Çfarë duhet bërë? Po kërkoni një gabim? Jo, këtu nuk ka asnjë gabim. Situata që hasëm është atipike, por mjaft e pranueshme. Këtu nuk ka jone vëzhgues; të gjitha grimcat marrin pjesë në reaksion: kur kombinohen jonet e bariumit dhe anioni sulfat, formohet një precipitat i sulfatit të bariumit, dhe kur jonet H + dhe OH - ndërveprojnë, formohet një elektrolit (ujë) i dobët.
"Por, më lejoni!" - bërtisni ju. - "Si mund të shkruajmë një ekuacion të shkurtër jonik?"
Në asnjë mënyrë! Mund të thuash që ekuacioni i shkurtër përkon me atë të plotë, mund ta rishkruash përsëri ekuacionin e mëparshëm, por kuptimi i reagimit nuk do të ndryshojë. Le të shpresojmë që hartuesit e opsioneve të Provimit të Unifikuar të Shtetit do t'ju shpëtojnë nga pyetje të tilla "të rrëshqitshme", por, në parim, duhet të jeni të përgatitur për çdo skenar.
Është koha të filloni të punoni vetë. Unë ju sugjeroj të kryeni detyrat e mëposhtme:
Ushtrimi 6. Shkruani ekuacionet molekulare dhe jonike (të plota dhe të shkurtra) për reaksionet e mëposhtme:
- Ba(OH) 2 + HNO 3 =
- Fe + HBr =
- Zn + CuSO 4 =
- SO2 + KOH =
Si të zgjidhim detyrën 31 në Provimin e Unifikuar të Shtetit në kimi
Në parim, ne kemi diskutuar tashmë algoritmin për zgjidhjen e këtij problemi. Problemi i vetëm është se detyra e Provimit të Unifikuar të Shtetit është formuluar disi...në mënyrë të pazakontë. Do t'ju ofrohet një listë me disa substanca. Ju do të duhet të zgjidhni dy komponime midis të cilave është i mundur një reaksion, shkruani ekuacionet molekulare dhe jonike. Për shembull, detyra mund të formulohet si më poshtë:
Shembulli 10. Tretësirat ujore të hidroksidit të natriumit, hidroksidit të bariumit, sulfatit të kaliumit, klorurit të natriumit dhe nitratit të kaliumit janë në dispozicion. Zgjidhni dy substanca që mund të reagojnë me njëra-tjetrën; shkruani ekuacionin molekular për reaksionin, si dhe ekuacionet e plota dhe të shkurtra jonike.
Zgjidhje. Duke kujtuar vetitë e klasave kryesore të përbërjeve inorganike, arrijmë në përfundimin se reagimi i vetëm i mundshëm është ndërveprimi i tretësirave ujore të hidroksidit të bariumit dhe sulfatit të kaliumit:
Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KOH.
Ekuacioni i plotë jonik:
Ba 2+ + 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.
Ekuacion i shkurtër jonik:
Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓.
Nga rruga, kushtojini vëmendje një pike interesante: ekuacionet e shkurtra jonike rezultuan të jenë identike në këtë shembull dhe në shembullin 1 nga pjesa e parë e këtij artikulli. Në pamje të parë, kjo duket e çuditshme: substanca krejtësisht të ndryshme reagojnë, por rezultati është i njëjtë. Në fakt, nuk ka asgjë të çuditshme këtu: ekuacionet jonike ndihmojnë për të parë thelbin e reagimit, i cili mund të fshihet nën predha të ndryshme.
Dhe një moment. Le të përpiqemi të marrim substanca të tjera nga lista e propozuar dhe të krijojmë ekuacione jonike. Epo, për shembull, merrni parasysh ndërveprimin e nitratit të kaliumit dhe klorurit të natriumit. Le të shkruajmë ekuacionin molekular:
KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.
Deri më tani, gjithçka duket mjaft e besueshme, dhe ne kalojmë në ekuacionin e plotë jonik:
K + + NO 3 - + Na + + Cl - = Na + + NO 3 - + K + + Cl - .
Ne fillojmë të heqim të panevojshmen dhe të zbulojmë një detaj të pakëndshëm: GJITHÇKA në këtë ekuacion është "ekstra". Ne gjejmë të gjitha grimcat e pranishme në anën e majtë në anën e djathtë. Çfarë do të thotë kjo? A është e mundur kjo? Po, ndoshta, thjesht nuk ka asnjë reagim në këtë rast; grimcat që ishin fillimisht të pranishme në tretësirë do të mbeten në të. Asnjë reagim!
E shihni, ne kemi shkruar me qetësi marrëzi në ekuacionin molekular, por nuk ishim në gjendje të "mashtronim" ekuacionin e shkurtër jonik. Ky është pikërisht rasti kur formulat rezultojnë më të zgjuara se ne! Mos harroni: nëse, kur shkruani një ekuacion të shkurtër jonik, vini në nevojën për të hequr të gjitha substancat, kjo do të thotë që ose keni bërë një gabim dhe po përpiqeni të "zvogëloni" diçka të tepërt, ose ky reagim nuk është fare i mundur.
Shembulli 11. Karbonat natriumi, sulfat kaliumi, bromi i ceziumit, acid klorhidrik, nitrat natriumi. Nga lista e dhënë, zgjidhni dy substanca që mund të reagojnë me njëra-tjetrën, shkruani ekuacionin molekular të reaksionit, si dhe ekuacionet e plota dhe të shkurtra jonike.
Zgjidhje. Lista e mëposhtme përmban 4 kripëra dhe një acid. Kripërat janë në gjendje të reagojnë me njëra-tjetrën vetëm nëse gjatë reaksionit formohet një precipitat, por asnjë nga kripërat e listuara nuk është në gjendje të formojë një precipitat në reagim me një kripë tjetër nga kjo listë (kontrollojeni këtë fakt duke përdorur tabelën e tretshmërisë!) Një acid mund të reagojë me një kripë vetëm kur kripa është formuar nga një acid më i dobët. Acidet sulfurik, nitrik dhe hidrobromik nuk mund të zhvendosen nga veprimi i HCl. Mundësia e vetme e arsyeshme është ndërveprimi i acidit klorhidrik me karbonat natriumi.
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2
Ju lutemi vini re: në vend të formulës H 2 CO 3, e cila, në teori, duhet të ishte formuar gjatë reagimit, ne shkruajmë H 2 O dhe CO 2. Kjo është e saktë, sepse acidi karbonik është jashtëzakonisht i paqëndrueshëm edhe në temperaturën e dhomës dhe dekompozohet lehtësisht në ujë dhe dioksid karboni.
Kur shkruajmë ekuacionin e plotë jonik, marrim parasysh se dioksidi i karbonit nuk është elektrolit:
2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H 2 O + CO 2.
Duke hequr tepricën, marrim një ekuacion të shkurtër jonik:
CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2.
Tani eksperimentoni pak! Provoni, siç bëmë në problemin e mëparshëm, të krijoni ekuacione jonike për reaksione të pamundura. Merrni, për shembull, karbonat natriumi dhe sulfat kaliumi ose bromuri cezium dhe nitrat natriumi. Sigurohuni që ekuacioni i shkurtër jonik të jetë përsëri "bosh".
- Le të shohim 6 shembuj të tjerë të zgjidhjes së detyrave USE-31,
- do të diskutojmë se si të shkruajmë ekuacionet jonike në rastin e reaksioneve komplekse redoks,
- Le të japim shembuj të ekuacioneve jonike që përfshijnë komponime organike,
- Le të prekim reaksionet e shkëmbimit të joneve që ndodhin në një mjedis jo ujor.
Zinku (Zn) është një element kimik që i përket grupit të metaleve alkaline tokësore. Në tabelën periodike të Mendelejevit është numri 30, që do të thotë se ngarkesa e bërthamës atomike, numri i elektroneve dhe protoneve është gjithashtu 30. Zinku është në grupin dytësor II të periudhës IV. Me numrin e grupit, mund të përcaktoni numrin e atomeve që janë në nivelin e tij valencë ose të energjisë së jashtme - përkatësisht, 2.
Zinku si një metal tipik alkalik
Zinku është një përfaqësues tipik i metaleve; në gjendjen e tij normale ka një ngjyrë blu-gri; oksidohet lehtësisht në ajër, duke marrë një shtresë oksidi (ZnO) në sipërfaqe.
Si një metal tipik amfoterik, zinku ndërvepron me oksigjenin atmosferik: 2Zn+O2=2ZnO - pa temperaturë, me formimin e një filmi oksid. Kur nxehet, formohet një pluhur i bardhë.
Vetë oksidi reagon me acidet për të formuar kripë dhe ujë:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Me solucione acide. Nëse zinku është i pastërtisë së zakonshme, atëherë ekuacioni i reagimit është HCl Zn më poshtë.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - ekuacioni molekular i reaksionit.
Zn (ngarkesë 0) + 2H (ngarkesë +) + 2Cl (ngarkesë -) = Zn (ngarkesë +2) + 2Cl (ngarkim -) + 2H (ngarkim 0) - ekuacion i plotë i reaksionit jonik të Zn HCl.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (ekuacioni i shkurtuar i reaksionit jonik).
Reagimi i zinkut me acid klorhidrik
Ky ekuacion i reaksionit për HCl Zn është i tipit redoks. Kjo mund të vërtetohet me faktin se ngarkesa e Zn dhe H2 ndryshoi gjatë reaksionit, u vu re një manifestim cilësor i reaksionit dhe u vu re prania e një agjenti oksidues dhe një agjenti reduktues.
Në këtë rast, H2 është një agjent oksidues, pasi shek. O. hidrogjeni para fillimit të reaksionit ishte "+", dhe pasi u bë "0". Ai mori pjesë në procesin e reduktimit, duke dhuruar 2 elektrone.
Zn është një agjent reduktues, ai merr pjesë në oksidim, duke pranuar 2 elektrone, duke rritur c.o. (gjendja e oksidimit).
Është gjithashtu një reagim zëvendësues. Ai përfshinte 2 substanca, një Zn të thjeshtë dhe një kompleks - HCl. Si rezultat i reaksionit, u formuan 2 substanca të reja, si dhe një e thjeshtë - H2 dhe një kompleks - ZnCl2. Meqenëse Zn ndodhet në serinë e aktivitetit të metaleve para H2, ai e zhvendosi atë nga substanca që reagoi me të.
Zinku (Zn) është një element kimik që i përket grupit të metaleve alkaline tokësore. Në tabelën periodike të Mendelejevit është numri 30, që do të thotë se ngarkesa e bërthamës atomike, numri i elektroneve dhe protoneve është gjithashtu 30. Zinku është në grupin dytësor II të periudhës IV. Me numrin e grupit, mund të përcaktoni numrin e atomeve që janë në nivelin e tij valencë ose të energjisë së jashtme - përkatësisht, 2.
Zinku si një metal tipik alkalik
Zinku është një përfaqësues tipik i metaleve; në gjendjen e tij normale ka një ngjyrë blu-gri; oksidohet lehtësisht në ajër, duke marrë një shtresë oksidi (ZnO) në sipërfaqe.
Si një metal tipik amfoterik, zinku ndërvepron me oksigjenin atmosferik: 2Zn+O2=2ZnO - pa temperaturë, me formimin e një filmi oksid. Kur nxehet, formohet një pluhur i bardhë.
Vetë oksidi reagon me acidet për të formuar kripë dhe ujë:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Me solucione acide. Nëse zinku është i pastërtisë së zakonshme, atëherë ekuacioni i reagimit është HCl Zn më poshtë.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - ekuacioni molekular i reaksionit.
Zn (ngarkesë 0) + 2H (ngarkesë +) + 2Cl (ngarkesë -) = Zn (ngarkesë +2) + 2Cl (ngarkim -) + 2H (ngarkim 0) - ekuacion i plotë i reaksionit jonik të Zn HCl.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (ekuacioni i shkurtuar i reaksionit jonik).
Reagimi i zinkut me acid klorhidrik
Ky ekuacion i reaksionit për HCl Zn është i tipit redoks. Kjo mund të vërtetohet me faktin se ngarkesa e Zn dhe H2 ndryshoi gjatë reaksionit, u vu re një manifestim cilësor i reaksionit dhe u vu re prania e një agjenti oksidues dhe një agjenti reduktues.
Në këtë rast, H2 është një agjent oksidues, pasi shek. O. hidrogjeni para fillimit të reaksionit ishte "+", dhe pasi u bë "0". Ai mori pjesë në procesin e reduktimit, duke dhuruar 2 elektrone.
Zn është një agjent reduktues, ai merr pjesë në oksidim, duke pranuar 2 elektrone, duke rritur c.o. (gjendja e oksidimit).
Është gjithashtu një reagim zëvendësues. Ai përfshinte 2 substanca, një Zn të thjeshtë dhe një kompleks - HCl. Si rezultat i reaksionit, u formuan 2 substanca të reja, si dhe një e thjeshtë - H2 dhe një kompleks - ZnCl2. Meqenëse Zn ndodhet në serinë e aktivitetit të metaleve para H2, ai e zhvendosi atë nga substanca që reagoi me të.
