Çinko (Zn), toprak alkali metaller grubuna ait kimyasal bir elementtir. Periyodik tabloda Mendeleyev 30 numarada yer alır, yani atom çekirdeğinin yükü, elektron ve proton sayısı da 30'dur. Çinko IV döneminin yan II grubundadır. Grup numarasına göre, sırasıyla değerlik veya dış enerji seviyesinde olan atom sayısını belirleyebilirsiniz - sırasıyla 2.
Tipik bir alkali metal olarak çinko
Çinko, metallerin tipik bir temsilcisidir, normal durumda mavimsi gri bir renge sahiptir, havada kolayca oksitlenir ve yüzeyde bir oksit film (ZnO) elde eder.
Tipik bir amfoterik metal olarak çinko, atmosferik oksijen ile etkileşime girer: 2Zn + O2 = 2ZnO - sıcaklık olmadan, bir oksit filmi oluşumu ile. Isıtıldığında beyaz bir toz oluşur.
Oksit, tuz ve su oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
asit çözeltileri ile. Çinko olağan saflıktaysa, HCl Zn için reaksiyon denklemi aşağıdadır.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - moleküler reaksiyon denklemi.
Zn (yük 0) + 2H (yük +) + 2Cl (yük -) = Zn (yük +2) + 2Cl (yük -) + 2H (yük 0) - tam Zn HCI iyonik reaksiyon denklemi.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (kısaltılmış iyonik reaksiyon denklemi).
Çinkonun hidroklorik asit ile reaksiyonu
Bu HCI Zn reaksiyon denklemi redoks tipine aittir. Bu, reaksiyon sırasında Zn ve H2 yükünün değişmesi, reaksiyonun niteliksel bir tezahürünün gözlenmesi ve ayrıca bir oksitleyici ajanın ve bir indirgeyici ajanın varlığının gözlenmesiyle kanıtlanabilir.
Bu durumda H2 oksitleyici bir maddedir çünkü c. hakkında. hidrojen, reaksiyon başlamadan önce "+" idi ve sonra "0" oldu. 2 elektron vererek indirgeme sürecine katıldı.
Zn bir indirgeyici ajandır, oksidasyona katılır, 2 elektron alır, s.d.'yi arttırır. (oksidasyon derecesi).
Aynı zamanda bir ikame reaksiyonudur. Bu sırada 2 madde katıldı, basit Zn ve karmaşık - HCI. Reaksiyon sonucunda 2 yeni maddenin yanı sıra bir basit - H2 ve bir kompleks - ZnCl2 oluştu. Zn, metallerin aktivite serisinde H2'den önce yer aldığı için reaksiyona giren maddeden uzaklaştırmıştır.
Çinko (Zn), toprak alkali metaller grubuna ait kimyasal bir elementtir. Periyodik tabloda Mendeleyev 30 numarada yer alır, yani atom çekirdeğinin yükü, elektron ve proton sayısı da 30'dur. Çinko IV döneminin yan II grubundadır. Grup numarasına göre, sırasıyla değerlik veya dış enerji seviyesinde olan atom sayısını belirleyebilirsiniz - sırasıyla 2.
Tipik bir alkali metal olarak çinko
Çinko, metallerin tipik bir temsilcisidir, normal durumda mavimsi gri bir renge sahiptir, havada kolayca oksitlenir ve yüzeyde bir oksit film (ZnO) elde eder.
Tipik bir amfoterik metal olarak çinko, atmosferik oksijen ile etkileşime girer: 2Zn + O2 = 2ZnO - sıcaklık olmadan, bir oksit filmi oluşumu ile. Isıtıldığında beyaz bir toz oluşur.
Oksit, tuz ve su oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
asit çözeltileri ile. Çinko olağan saflıktaysa, HCl Zn için reaksiyon denklemi aşağıdadır.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - moleküler reaksiyon denklemi.
Zn (yük 0) + 2H (yük +) + 2Cl (yük -) = Zn (yük +2) + 2Cl (yük -) + 2H (yük 0) - tam Zn HCI iyonik reaksiyon denklemi.
Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (kısaltılmış iyonik reaksiyon denklemi).
Çinkonun hidroklorik asit ile reaksiyonu
Bu HCI Zn reaksiyon denklemi redoks tipine aittir. Bu, reaksiyon sırasında Zn ve H2 yükünün değişmesi, reaksiyonun niteliksel bir tezahürünün gözlenmesi ve ayrıca bir oksitleyici ajanın ve bir indirgeyici ajanın varlığının gözlenmesiyle kanıtlanabilir.
Bu durumda H2 oksitleyici bir maddedir çünkü c. hakkında. hidrojen, reaksiyon başlamadan önce "+" idi ve sonra "0" oldu. 2 elektron vererek indirgeme sürecine katıldı.
Zn bir indirgeyici ajandır, oksidasyona katılır, 2 elektron alır, s.d.'yi arttırır. (oksidasyon derecesi).
Aynı zamanda bir ikame reaksiyonudur. Bu sırada 2 madde katıldı, basit Zn ve karmaşık - HCI. Reaksiyon sonucunda 2 yeni maddenin yanı sıra bir basit - H2 ve bir kompleks - ZnCl2 oluştu. Zn, metallerin aktivite serisinde H2'den önce yer aldığı için reaksiyona giren maddeden uzaklaştırmıştır.
Devam etme zamanı. Zaten bildiğimiz gibi, tüm iyonik denklemin "temizlenmesi" gerekiyor. Denklemin hem sağ hem de sol tarafında bulunan parçacıkları çıkarmak gerekir. Bu parçacıklara bazen "gözlemci iyonları" denir; reaksiyona katılmazlar.
Prensip olarak, bu kısımda karmaşık bir şey yoktur. Dikkatli olmanız ve bazı durumlarda tam ve kısa denklemlerin çakışabileceğini fark etmeniz yeterlidir (daha fazla ayrıntı için, örnek 9'a bakın).
Örnek 5. Sulu bir çözeltide silisik asit ve potasyum hidroksitin etkileşimini açıklayan eksiksiz ve kısa bir iyonik denklem yazın.
Çözüm. Tabii ki moleküler denklemle başlayalım:
H2SiO3 + 2KOH = K2Si03 + 2H20.
Silisik asit, çözünmeyen asitlerin ender örneklerinden biridir; moleküler formda yazılmıştır. KOH ve K 2 SiO 3 iyonik formda yazılır. H 2 O, elbette moleküler formda yazıyoruz:
H 2 SiO 3 + 2K++ 2OH - = 2K++ SiO3 2- + 2H2O.
Potasyum iyonlarının reaksiyon sırasında değişmediğini görüyoruz. Bu parçacıklar süreçte yer almıyor, onları denklemden çıkarmalıyız. İstenen kısa iyonik denklemi elde ederiz:
H 2 SiO 3 + 2OH - \u003d SiO3 2- + 2H20.
Gördüğünüz gibi, süreç silisik asidin OH - iyonları ile etkileşimine kadar iniyor. Potasyum iyonları bu durumda herhangi bir rol oynamaz: KOH'yi sodyum hidroksit veya sezyum hidroksit ile değiştirebiliriz ve aynı işlem reaksiyon şişesinde gerçekleşir.
Örnek 6. Bakır (II) oksit sülfürik asit içinde çözüldü. Bu reaksiyon için tam ve kısa iyonik denklemleri yazın.
Çözüm. Ana oksitler tuz ve su oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer:
H2S04 + CuO \u003d CuSO4 + H20.
Karşılık gelen iyonik denklemler aşağıda verilmiştir. Bu durumda herhangi bir yorum yapmanın gereksiz olduğunu düşünüyorum.
2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu 2+ + SO 4 2-+ H2O
2H + + CuO = Cu2+ + H2O
Örnek 7. Çinkonun hidroklorik asit ile etkileşimini tanımlamak için iyonik denklemleri kullanın.
Çözüm. duran metaller gerilim dizisi hidrojenin solunda, asitlerle hidrojen salarak reaksiyona girerler (şimdi oksitleyici asitlerin spesifik özelliklerini tartışmıyoruz):
Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2.
Tam iyonik denklem zorlanmadan yazılabilir:
Zn+2H++ 2Cl-= Zn2+ + 2Cl-+H2.
Ne yazık ki, öğrenciler bu tür görevlerde kısa bir denkleme geçerken sıklıkla hata yaparlar. Örneğin, denklemin iki kısmından çinkoyu çıkarın. Bu büyük bir hata! Sol tarafta basit bir madde var, yüksüz çinko atomları. Sağ tarafta çinko iyonları görüyoruz. Bunlar tamamen farklı nesneler! Daha da fantastik seçenekler var. Örneğin, H+ iyonları sol tarafta ve H 2 molekülleri sağ tarafta çizilmiştir. Bu, her ikisinin de hidrojen olması gerçeğiyle motive edilir. Ancak, bu mantığı izleyerek, örneğin, tüm bu maddeler hidrojen içerdiğinden, H 2 , HCOH ve CH 4'ün "bir ve aynı" olduğu düşünülebilir. Ne kadar saçma olabileceğini görün!
Doğal olarak, bu örnekte, yalnızca klorür iyonlarını silebiliriz (ve silmeliyiz!). Son cevabı alıyoruz:
Zn + 2H + = Zn 2+ + H2 .
Yukarıda tartışılan tüm örneklerden farklı olarak, bu reaksiyon redokstur (bu işlem sırasında bir değişiklik meydana gelir. oksidasyon durumları). Ancak bizim için bu tamamen ilkesiz: iyonik denklemler yazmak için genel algoritma burada da çalışmaya devam ediyor.
Örnek 8. Bakır, sulu bir gümüş nitrat çözeltisine yerleştirildi. Çözümde meydana gelen süreçleri açıklayın.
Çözüm. Daha aktif metaller (soldakiler) gerilim dizisi) daha az aktif olanları tuzlarının çözeltilerinden çıkarın. Bakır, gümüşün solundaki voltaj serisindedir, bu nedenle Ag'yi tuz çözeltisinden uzaklaştırır:
Сu + 2AgNO 3 \u003d 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. Bu iyi bilinen bir nötralizasyon reaksiyonudur, moleküler denklem zorlanmadan yazılabilir:
Ba(OH) 2 + H2S04 = BaS04 ↓ + 2H2O.
Tam iyonik denklem:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO4 2- = BaS04 ↓ + 2H20.
Kısa bir denklem kurmanın zamanı geldi ve burada ilginç bir ayrıntı ortaya çıkıyor: aslında azaltılacak hiçbir şey yok. Denklemin sağ ve sol taraflarında aynı parçacıkları gözlemlemiyoruz. Ne yapalım? Bir böcek mi arıyorsunuz? Hayır, burada bir yanlışlık yok. Karşılaştığımız durum alışılmadık ama oldukça kabul edilebilir. Burada gözlemci iyon yoktur; tüm parçacıklar reaksiyona katılır: baryum iyonları ve sülfat anyonları birleştirildiğinde, bir baryum sülfat çökeltisi oluşur ve H + ve OH iyonları etkileşime girdiğinde zayıf bir elektrolit (su) oluşur.
"Ama izin ver!" - haykırıyorsun. - "Kısa bir iyonik denklemi nasıl yazarız?"
Mümkün değil! Kısa denklemin tam denklemle aynı olduğunu söyleyebilirsiniz, önceki denklemi yeniden yazabilirsiniz ancak reaksiyonun anlamı bundan değişmez. USE 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 + CuSO 4 \u003d
- S02 + KOH =
Kimya sınavında görev 31 nasıl çözülür?
Prensip olarak, bu sorunu çözmek için algoritmayı zaten analiz ettik. Tek sorun, sınavdaki ödevin bir şekilde ... alışılmadık bir şekilde formüle edilmiş olmasıdır. Size birkaç maddenin bir listesi sunulacaktır. Aralarında bir reaksiyonun mümkün olduğu iki bileşik seçmeniz, moleküler ve iyonik bir denklem yapmanız gerekecek. Örneğin, bir görev şu şekilde formüle edilebilir:
Örnek 10. Sodyum hidroksit, baryum hidroksit, potasyum sülfat, sodyum klorür ve potasyum nitratın sulu çözeltileri mevcuttur. Birbiriyle reaksiyona girebilecek iki madde seçin; tam ve kısa iyonik denklemlerin yanı sıra reaksiyon için moleküler denklemi yazın.
Çözüm. hatırlamak inorganik bileşiklerin ana sınıflarının özellikleri, olası tek reaksiyonun sulu baryum hidroksit ve potasyum sülfat çözeltilerinin etkileşimi olduğu sonucuna vardık:
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- \u003d BaSO 4 ↓.
Bu arada, ilginç bir noktaya dikkat edin: Kısa iyonik denklemlerin bu örnekte ve örnek 1'de aynı olduğu ortaya çıktı. ilk kısım Bu makale. İlk bakışta bu garip görünüyor: tamamen farklı maddeler reaksiyona giriyor, ancak sonuç aynı. Aslında burada garip bir şey yok: iyonik denklemler, farklı kabuklar altında gizlenebilen reaksiyonun özünü görmeye yardımcı olur.
Ve bir an. Önerilen listeden diğer maddeleri almaya çalışalım ve iyonik denklemler yapalım. Örneğin, potasyum nitrat ve sodyum klorürün etkileşimini düşünün. Moleküler denklemi yazalım:
KNO3 + NaCI = NaNO3 + KCI.
Şimdiye kadar, her şey yeterince makul görünüyor ve tam iyonik denkleme geçiyoruz:
K + + NO 3 - + Na + + Cl - \u003d Na + + NO 3 - + K + + Cl -.
Fazlalığı gidermeye ve hoş olmayan bir ayrıntı bulmaya başlıyoruz: Bu denklemdeki HER ŞEY "gereksiz". Sol tarafta bulunan tüm parçacıkları sağda buluyoruz. Ne anlama geliyor? Mümkün mü? Evet, belki de bu durumda hiçbir tepki oluşmaz; Başlangıçta çözeltide bulunan parçacıklar içinde kalacaktır. Tepki yok!
Görüyorsunuz, moleküler denklemde sessizce saçma sapan yazdık, ancak kısa iyonik denklemi "hile yapmayı" başaramadık. Formüllerin bizden daha akıllı olduğu durum budur! Unutmayın: Kısa bir iyonik denklem yazarken, tüm maddeleri çıkarma ihtiyacına gelirseniz, bu, ya bir hata yaptığınız ve gereksiz bir şeyi "azaltmaya" çalıştığınız veya bu reaksiyonun genellikle imkansız olduğu anlamına gelir.
Örnek 11. Sodyum karbonat, potasyum sülfat, sezyum bromür, hidroklorik asit, sodyum nitrat. Önerilen listeden birbiriyle reaksiyona girebilen iki madde seçin, reaksiyon için moleküler denklemin yanı sıra tam ve kısa iyonik denklemleri yazın.
Çözüm. Yukarıdaki listede 4 tuz ve bir asit vardır. Tuzlar, yalnızca reaksiyon sırasında bir çökelti oluşursa birbirleriyle reaksiyona girebilir, ancak listelenen tuzların hiçbiri, bu listedeki başka bir tuzla reaksiyonda bir çökelti oluşturamaz (bu gerçeği kullanarak doğrulayın). çözünürlük tablosu!) 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 karbonat ile etkileşimidir.
Na2C03 + 2HCl \u003d 2NaCl + H20 + CO2
Lütfen dikkat: teoride reaksiyon sırasında oluşması gereken H2C03 formülü yerine H20 ve CO2 yazıyoruz. Bu doğrudur, çünkü karbonik asit oda sıcaklığında bile son derece kararsızdır ve kolayca su ve karbondioksite ayrışır.
Tam iyonik denklemi yazarken, karbondioksitin bir elektrolit olmadığını hesaba katarız:
2Na + + CO3 2- + 2H + + 2Cl - \u003d 2Na + + 2Cl - + H20 + CO2.
Fazlalığı kaldırırız, kısa bir iyonik denklem elde ederiz:
C03 2- + 2H + = H20 + CO2.
Şimdi biraz deney yapın! Önceki problemde yaptığımız gibi, imkansız reaksiyonlar için iyonik denklemler yazmayı deneyin. Örneğin, sodyum karbonat ve potasyum sülfat veya sezyum bromür ve sodyum nitratı ele alalım. Kısa iyonik denklemin tekrar "boş" olduğundan emin olun.
- USE-31 görevlerini çözmek için 6 örnek daha düşünün,
- karmaşık redoks reaksiyonları için iyonik denklemlerin nasıl yazılacağını tartışmak,
- organik bileşikleri içeren iyonik denklemlere örnekler veriyoruz,
- Sulu olmayan bir ortamda meydana gelen iyon değiştirme reaksiyonlarına değinelim.
