Devam etme zamanı geldi. Zaten bildiğimiz gibi iyonik denklemin tamamının temizlenmesi gerekiyor. Denklemin hem sağ hem de sol tarafında bulunan parçacıkların çıkarılması gerekir. Bu parçacıklara bazen "gözlemci iyonları" adı verilir; reaksiyona katılmazlar.
Prensip olarak bu kısımda karmaşık bir şey yoktur. Sadece dikkatli olmanız ve bazı durumlarda tam ve kısa denklemlerin çakışabileceğinin farkına varmanız gerekir (daha fazla ayrıntı için örnek 9'a bakın).
Örnek 5. Silisik asit ve potasyum hidroksitin sulu bir çözeltideki etkileşimini açıklayan tam ve kısa iyonik denklemleri yazın.
Çözüm. Doğal olarak moleküler denklemle başlayalım:
H2Si03 + 2KOH = K2Si03 + 2H20.
Silisik asit, çözünmeyen asitlerin nadir örneklerinden biridir; Bunu moleküler formda yazıyoruz. KOH ve K 2 SiO 3'ü iyonik formda yazıyoruz. Doğal olarak H 2 O'yu moleküler formda yazıyoruz:
H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ SiO3 2- + 2H20.
Reaksiyon sırasında potasyum iyonlarının değişmediğini görüyoruz. Bu parçacıklar süreçte yer almıyor, onları denklemden çıkarmamız gerekiyor. İstenilen kısa iyonik denklemi elde ederiz:
H2Si03 + 2OH - = Si032- + 2H20.
Gördüğünüz gibi süreç silisik asidin OH - iyonlarıyla etkileşimine iniyor. Potasyum iyonları bu durumda herhangi bir rol oynamaz: KOH'yi sodyum hidroksit veya sezyum hidroksit ile değiştirebiliriz ve aynı işlem reaksiyon şişesinde de meydana gelir.
Örnek 6. Bakır(II) oksit, sülfürik asitte çözüldü. Bu reaksiyon için tam ve kısa bir iyonik denklem yazın.
Çözüm. Bazik oksitler asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
H2S04 + CuO = CuS04 + H20.
Karşılık gelen iyonik denklemler aşağıda verilmiştir. Bu durumda herhangi bir konuda yorum yapmanın gereksiz olduğunu düşünüyorum.
2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu 2+ + SO 4 2-+H2O
2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O
Örnek 7. İyonik denklemleri kullanarak çinkonun hidroklorik asitle etkileşimini tanımlayın.
Çözüm. Hidrojenin solundaki voltaj serisinde bulunan metaller asitlerle reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkarır (oksitleyici asitlerin spesifik özelliklerini tartışmıyoruz):
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
İyonik denklemin tamamı kolaylıkla yazılabilir:
Zn + 2H + + 2Cl -= Zn2+ + 2Cl -+H2.
Ne yazık ki, bu tür görevlerde kısa bir denkleme geçerken öğrenciler sıklıkla hata yaparlar. Örneğin denklemin iki tarafından çinkoyu çıkarıyorlar. Bu büyük bir hata! Sol tarafta basit bir madde, yüksüz çinko atomları var. Sağ tarafta çinko iyonlarını görüyoruz. Bunlar tamamen farklı nesneler! Daha da fantastik seçenekler var. Örneğin, H+ iyonlarının sol tarafta, H2 moleküllerinin ise sağ tarafta çarpı işareti vardır. Bu, her ikisinin de hidrojen olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Ancak bu mantığı takip ederek, örneğin H2, HCOH ve CH4'ün "aynı şey" olduğunu varsayabiliriz, çünkü tüm bu maddeler hidrojen içerir. Ne kadar saçma olabileceğini görün!
Doğal olarak, bu örnekte yalnızca klor iyonlarını silebiliriz (ve silmeliyiz!). Son cevabı alıyoruz:
Zn + 2H + = Zn2+ + H2.
Yukarıda tartışılan tüm örneklerin aksine, bu reaksiyon redokstur (bu işlem sırasında oksidasyon durumlarında bir değişiklik meydana gelir). Ancak bizim için bu tamamen ilkesizdir: iyonik denklemleri yazmaya yönelik genel algoritma burada çalışmaya devam etmektedir.
Örnek 8. Bakır sulu bir gümüş nitrat çözeltisine yerleştirildi. Çözümde meydana gelen süreçleri açıklayın.
Çözüm. Daha aktif metaller (voltaj serisinde solda olanlar), daha az aktif olanları tuzlarının çözeltilerinden uzaklaştırır. Bakır, gümüşün solundaki voltaj serisinde bulunur, bu nedenle Ag'yi tuz çözeltisinden uzaklaştırır:
Сu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓.
Tam ve kısa iyonik denklemler aşağıda verilmiştir:
Cu 0 + 2Ag + + 2NO 3 -= Cu 2+ + 2NO 3 -+ 2Ag↓ 0 ,
Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .
Örnek 9. Baryum hidroksit ve sülfürik asidin sulu çözeltilerinin etkileşimini açıklayan iyonik denklemleri yazın.
Çözüm. Herkesin çok iyi bildiği bir nötrleşme reaksiyonundan bahsediyoruz, moleküler denklemi rahatlıkla yazabiliriz:
Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04 ↓ + 2H20.
Tam iyonik denklem:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaS04 ↓ + 2H 2 O.
Kısa bir denklem kurmanın zamanı geldi ve burada ilginç bir ayrıntı ortaya çıkıyor: Aslında azaltılacak hiçbir şey yok. Denklemin sağ ve sol taraflarında özdeş parçacıklar görmüyoruz. Ne yapalım? Bir hata mı arıyorsunuz? Hayır burada bir yanlışlık yok. Karşılaştığımız durum alışılmadık ama oldukça kabul edilebilir. Burada hiçbir gözlemci iyonu yoktur; tüm parçacıklar reaksiyona katılır: baryum iyonları ve sülfat anyonu birleştiğinde, bir baryum sülfat çökeltisi oluşur ve H + ve OH - iyonları etkileşime girdiğinde zayıf bir elektrolit (su) oluşur.
"Ama izin ver!" - bağırıyorsun. - “Kısa bir iyonik denklemi nasıl yazabiliriz?”
Mümkün değil! Kısa denklemin tam denklemle örtüştüğünü söyleyebilirsiniz, önceki denklemi tekrar yazabilirsiniz ancak reaksiyonun anlamı değişmeyecektir. Birleşik Devlet Sınavı seçeneklerinin derleyicilerinin sizi bu tür "kaygan" sorulardan kurtaracağını umalım, ancak prensip olarak her senaryoya hazırlıklı olmalısınız.
Kendi başınıza çalışmaya başlamanın zamanı geldi. Aşağıdaki görevleri tamamlamanızı öneririm:
Alıştırma 6. Aşağıdaki reaksiyonlar için moleküler ve iyonik denklemleri (tam ve kısa) yazın:
- Ba(OH)2 + HNO3 =
- Fe + HBr =
- Zn + CuS04 =
- SO2 + KOH =
Kimyada Birleşik Devlet Sınavında görev 31 nasıl çözülür?
Prensip olarak, bu sorunu çözmeye yönelik algoritmayı zaten tartıştık. Tek sorun, Birleşik Devlet Sınavı görevinin biraz...alışılmadık şekilde formüle edilmiş olmasıdır. Size çeşitli maddelerin bir listesi sunulacak. Aralarında reaksiyonun mümkün olduğu iki bileşiği seçmeniz, moleküler ve iyonik denklemler yazmanız gerekecektir. Örneğin görev şu şekilde formüle edilebilir:
Örnek 10. Sodyum hidroksit, baryum hidroksit, potasyum sülfat, sodyum klorür ve potasyum nitratın sulu çözeltileri mevcuttur. Birbirleriyle reaksiyona girebilecek iki maddeyi seçin; Reaksiyonun moleküler denkleminin yanı sıra tam ve kısa iyonik denklemleri yazın.
Çözüm. Ana inorganik bileşik sınıflarının özelliklerini hatırlayarak, mümkün olan tek reaksiyonun, baryum hidroksit ve potasyum sülfatın sulu çözeltilerinin etkileşimi olduğu sonucuna varıyoruz:
Ba(OH)2 + K2S04 = BaS04 ↓ + 2KOH.
Tam iyonik denklem:
Ba 2+ + 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.
Kısa iyonik denklem:
Ba 2+ + SO 4 2- = BaS04 ↓.
Bu arada ilginç bir noktaya dikkat edin: Kısa iyonik denklemlerin bu örnekte ve bu makalenin ilk kısmındaki örnek 1'de aynı olduğu ortaya çıktı. İlk bakışta bu garip görünüyor: tamamen farklı maddeler reaksiyona giriyor, ancak sonuç aynı. Aslında burada tuhaf bir şey yok: iyonik denklemler, farklı kabuklar altında gizlenebilecek reaksiyonun özünü görmeye yardımcı olur.
Ve bir an. Önerilen listeden diğer maddeleri almaya ve iyonik denklemler oluşturmaya çalışalım. Örneğin, potasyum nitrat ile sodyum klorürün etkileşimini düşünün. Moleküler denklemi yazalım:
KNO3 + NaCl = NaNO3 + KCl.
Şu ana kadar her şey yeterince makul görünüyor ve tam iyonik denkleme geçiyoruz:
K + + NO 3 - + Na + + Cl - = Na + + NO 3 - + K + + Cl - .
Gereksiz olanı ortadan kaldırmaya başlıyoruz ve hoş olmayan bir ayrıntıyı keşfediyoruz: Bu denklemdeki HER ŞEY "ekstra". Sol tarafta bulunan tüm parçacıkları sağ tarafta buluyoruz. Bu ne anlama gelir? Mümkün mü? Evet, belki bu durumda herhangi bir tepki yoktur; Başlangıçta çözeltide mevcut olan parçacıklar onun içinde kalacaktır. Tepki yok!
Görüyorsunuz, moleküler denklemde sakince saçmalıklar yazdık, ancak kısa iyonik denklemi "aldatmayı" başaramadık. Formüllerin bizden daha akıllı olduğu ortaya çıktığında durum budur! Unutmayın: Kısa bir iyonik denklem yazarken tüm maddeleri çıkarma ihtiyacına gelirseniz, bu ya bir hata yaptığınız ve gereksiz bir şeyi "azaltmaya" çalıştığınız ya da bu reaksiyonun hiç mümkün olmadığı anlamına gelir.
Örnek 11. Sodyum karbonat, potasyum sülfat, sezyum bromür, hidroklorik asit, sodyum nitrat. Verilen listeden birbiriyle reaksiyona girebilen iki maddeyi seçin, reaksiyonun moleküler denklemini, tam ve kısa iyonik denklemlerini yazın.
Çözüm. Aşağıdaki listede 4 tuz ve bir asit bulunmaktadır. Tuzlar birbirleriyle yalnızca reaksiyon sırasında bir çökelti oluştuğunda reaksiyona girebilir, ancak listelenen tuzlardan hiçbiri bu listedeki başka bir tuzla reaksiyona girerek bir çökelti oluşturamaz (çözünürlük tablosunu kullanarak bu gerçeği kontrol edin!) Bir asit Bir tuzla ancak tuz daha zayıf bir asitten oluştuğunda reaksiyona girebilir. Sülfürik, nitrik ve hidrobromik asitler HCl'nin etkisiyle yer değiştiremez. Tek makul seçenek hidroklorik asidin sodyum karbonatla etkileşimidir.
Na2C03 + 2HCl = 2NaCl + H20 + C02
Lütfen dikkat: Teorik olarak reaksiyon sırasında oluşması gereken H2C03 formülü yerine H2O ve CO2 yazıyoruz. Bu doğrudur çünkü karbonik asit oda sıcaklığında bile son derece kararsızdır ve kolayca su ve karbondioksite ayrışır.
İyonik denklemin tamamını yazarken karbondioksitin bir elektrolit olmadığını dikkate alırız:
2Na + + C03 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H20 + C02.
Fazlalığı gidererek kısa bir iyonik denklem elde ederiz:
C03 2- + 2H + = H20 + C02.
Şimdi biraz deney yapın! Önceki problemde yaptığımız gibi imkansız reaksiyonlar için iyonik denklemler oluşturmaya çalışın. Örneğin sodyum karbonat ve potasyum sülfat veya sezyum bromür ve sodyum nitratı alın. Kısa iyonik denklemin tekrar "boş" olduğundan emin olun.
- USE-31 görevlerini çözmek için 6 örneğe daha bakalım,
- karmaşık redoks reaksiyonları durumunda iyonik denklemlerin nasıl yazılacağını tartışacağız,
- Organik bileşikleri içeren iyonik denklemlere örnekler verelim,
- Sulu olmayan bir ortamda meydana gelen iyon değişim reaksiyonlarına değinelim.
Çinko (Zn), alkali toprak metalleri grubuna ait kimyasal bir elementtir. Mendeleev'in periyodik tablosunda 30 sayısı, yani atom çekirdeğinin yükü, elektron ve proton sayısı da 30'dur. Çinko, IV. dönemin ikincil grup II'sindedir. Grup numarasına göre, değerlik veya dış enerji seviyesindeki atomların sayısını sırasıyla 2 belirleyebilirsiniz.
Tipik bir alkali metal olarak çinko
Çinko, metallerin tipik bir temsilcisidir; normal durumunda mavimsi gri bir renge sahiptir; havada kolayca oksitlenir ve yüzeyde bir oksit filmi (ZnO) elde eder.
Tipik bir amfoterik metal olarak çinko, atmosferik oksijenle etkileşime girer: 2Zn+O2=2ZnO - sıcaklık olmadan, bir oksit filmi oluşumuyla. Isıtıldığında beyaz bir toz oluşur.
Oksitin kendisi asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Asit çözeltileri ile. Çinko sıradan saflıktaysa reaksiyon denklemi aşağıdaki HCl Zn'dir.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - reaksiyonun moleküler denklemi.
Zn (yük 0) + 2H (yük +) + 2Cl (yük -) = Zn (yük +2) + 2Cl (yük -) + 2H (yük 0) - Zn HCl iyonik reaksiyon denklemini tamamlayın.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (kısaltılmış iyonik reaksiyon denklemi).
Çinkonun hidroklorik asit ile reaksiyonu
HCl Zn için bu reaksiyon denklemi redoks tipindedir. Bu, reaksiyon sırasında Zn ve H2 yükünün değişmesi, reaksiyonun niteliksel bir tezahürünün gözlemlenmesi ve bir oksitleyici maddenin ve bir indirgeyici maddenin varlığının gözlemlenmesiyle kanıtlanabilir.
Bu durumda H2 oksitleyici bir maddedir, çünkü c. Ö. Hidrojen, reaksiyonun başlamasından önce “+” idi ve sonrasında “0” oldu. İndirgeme sürecine 2 elektron bağışlayarak katıldı.
Zn bir indirgeyici maddedir, oksidasyona katılır, 2 elektron kabul eder, c.o.'yu arttırır. (paslanma durumu).
Aynı zamanda bir yer değiştirme reaksiyonudur. Basit bir Zn ve karmaşık bir HCl olmak üzere 2 madde içeriyordu. Reaksiyonun bir sonucu olarak, 2 yeni maddenin yanı sıra bir basit - H2 ve bir karmaşık - ZnCl2 oluştu. Zn, metallerin aktivite serisinde H2'den önce yer aldığından, onunla reaksiyona giren maddeden onu uzaklaştırmıştır.
Çinko (Zn), alkali toprak metalleri grubuna ait kimyasal bir elementtir. Mendeleev'in periyodik tablosunda 30 sayısı, yani atom çekirdeğinin yükü, elektron ve proton sayısı da 30'dur. Çinko, IV. dönemin ikincil grup II'sindedir. Grup numarasına göre, değerlik veya dış enerji seviyesindeki atomların sayısını sırasıyla 2 belirleyebilirsiniz.
Tipik bir alkali metal olarak çinko
Çinko, metallerin tipik bir temsilcisidir; normal durumunda mavimsi gri bir renge sahiptir; havada kolayca oksitlenir ve yüzeyde bir oksit filmi (ZnO) elde eder.
Tipik bir amfoterik metal olarak çinko, atmosferik oksijenle etkileşime girer: 2Zn+O2=2ZnO - sıcaklık olmadan, bir oksit filmi oluşumuyla. Isıtıldığında beyaz bir toz oluşur.
Oksitin kendisi asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Asit çözeltileri ile. Çinko sıradan saflıktaysa reaksiyon denklemi aşağıdaki HCl Zn'dir.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - reaksiyonun moleküler denklemi.
Zn (yük 0) + 2H (yük +) + 2Cl (yük -) = Zn (yük +2) + 2Cl (yük -) + 2H (yük 0) - Zn HCl iyonik reaksiyon denklemini tamamlayın.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (kısaltılmış iyonik reaksiyon denklemi).
Çinkonun hidroklorik asit ile reaksiyonu
HCl Zn için bu reaksiyon denklemi redoks tipindedir. Bu, reaksiyon sırasında Zn ve H2 yükünün değişmesi, reaksiyonun niteliksel bir tezahürünün gözlemlenmesi ve bir oksitleyici maddenin ve bir indirgeyici maddenin varlığının gözlemlenmesiyle kanıtlanabilir.
Bu durumda H2 oksitleyici bir maddedir, çünkü c. Ö. Hidrojen, reaksiyonun başlamasından önce “+” idi ve sonrasında “0” oldu. İndirgeme sürecine 2 elektron bağışlayarak katıldı.
Zn bir indirgeyici maddedir, oksidasyona katılır, 2 elektron kabul eder, c.o.'yu arttırır. (paslanma durumu).
Aynı zamanda bir yer değiştirme reaksiyonudur. Basit bir Zn ve karmaşık bir HCl olmak üzere 2 madde içeriyordu. Reaksiyonun bir sonucu olarak, 2 yeni maddenin yanı sıra bir basit - H2 ve bir karmaşık - ZnCl2 oluştu. Zn, metallerin aktivite serisinde H2'den önce yer aldığından, onunla reaksiyona giren maddeden onu uzaklaştırmıştır.
