Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ионообменные реакции

Реакции в растворах электролитов, при которых не изменяется заряд ионов, входящих в соединения, называются ионообменными. Например, взаимодействие электролитов в состоянии равновесия

К1А1 + К2А2 D К1А2 + К2А1.

Константа равновесия

(4)

Чтобы узнать, в какую сторону смещено данное равновесие, рассмотрим диссоциацию каждого из 4-х электролитов:

К1А1⇆К1⁺ + А 1 ^- ;

К2А2⇆К2⁺ + А2^⁻ ;

К1А2⇆К1⁺+А2^⁻ ;

К₂А₁⇆К₂⁺+А₁^⁻ .

Подставляя в уравнение (4) вместо концентраций значения К, получим

.

Если К>1, т.е. К₁₁· К₂₂>К₁₂·К₂₁, то равновесие смещено вправо (легче идёт прямая реакция).

Если К<1,т.е. К₁₁·К₂₂<К₁₂·К₂₁, то равновесие смещено влево (в сторону обратной реакции).

При К→ ∞ реакция будет необратимой.

Равновесие в ионообменных реакциях смещается в сторону образования наименее диссоциированных соединений.

Ионообменные реакции протекают в растворах электролитов в следующих случаях:

1) если образуется осадок трудно растворимого вещества;

2) если образуется газ (легколетучее вещество);

3) если образуется слабый электролит (плохо диссоциирующее соединение);

4) если образуется комплексный ион.

В уравнениях ионных реакции формулы сильных электролитов записывают в диссоциированном виде, слабых – в недиссоциированном.

Примеры:

1.Образование осадков:

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3;

Ag⁺ + NO₃¯ + Na⁺ + CI¯ = AgCl + Na⁺ + NO₃¯;

Ag⁺ + Cl¯ = AgCl.

2. Образование газов:

Na₂S + H₂SO₄ = Na2SO4 + H2S↑;

2 Na⁺ + S²¯+ 2 H⁺ + SO₄²¯ = H2S↑ + 2 Na⁺ + SO₄²¯;

2 H⁺ + S²¯= H₂S↑.

3. Образование слабых электролитов. Чаще всего это – образование воды,

слабого основания или слабой кислоты:

а) образование воды:

NaOH + HCl = H₂O + NaCl;

Na⁺ + OH⁻ + H⁺ + Cl⁻ = H₂O + Na⁺ + Cl⁻;

H⁺ + OH⁻ = H₂O;

б) образование слабого основания:

NH₄Cl + KOH = NH₄OH + KCl;

NH₄⁺ + Cl⁻ + K⁺ + OH⁻= NH₄OH + K⁺+ Cl⁻;

NH₄⁺ + OH⁻ = NH₄ОН;

в) образование слабой кислоты:

2 CH₃COONa + H₂SO₄ = 2 CH₃COOH + Na₂SO₄;

2 CH₃COO⁻ + 2 Na⁺ + 2 H⁺ + SO₄²⁻ = 2 CH₃COOH + 2 Na⁺ + SO₄²⁻;

CH₃COO⁻ + H⁺ = CH₃COOH.

4. Образование комплексного иона (например, катиона)

CuSO₄ ∙ 4 H₂O + 4 NH₃ = [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4 H₂O;

[Cu(H₂O)₄]²⁺ + SO₄²⁻ + 4 NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄²⁻ + 4 H₂O.