Реакции ионного обмена

Реакции ионного обмена – наиболее знакомая для большинства людей тема из курса химии. H2O, H2SO4, C2H5OH и то, что реакция идет, если выделяется газ, осадок или вода – вот «багаж знаний», которым обладает среднестатистический выпускник.

На самом деле все, конечно, несколько сложнее. Рассмотрим вопрос подробнее.

Реакции обмена – это процессы вида AB + CD → AD + CB, в которых участвуют оксиды и гидроксиды, обладающие кислотными или основными свойствами (амфотерные соединения могут выступать как в роли кислоты, так и в роди основания), а так же соли.

1) Взаимодействие основного или амфотерного (оксида или гидроксида) с кислотным называется реакцией нейтрализации. Но не каждая пара кислота + основание вступают в реакцию друг с другом.

а) Растворимые гидроксиды – щелочи и гидроксид аммония – взаимодействуют с любой кислотой и кислотным оксидом. Для нерастворимой кремниевой кислоты реакция возможна только при нагревании.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

LiOH + CH3COOH → CH3COOLi + H2O

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O .

Также щелочи взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидрокидами с образованием комплексных солей (в растворе) и смешанных оксидов, которые можно отнести и к классу солей (при сплавлении):

б) Нерастворимые основания и амфотерные гидроксиды не взаимодействуют со слабыми кислотами. Правило, действующее в большинстве случаев: реакция протекает, если предполагаемый продукт растворим. Исключение – взаимодействие с фосфорной кислотой, с ней реагируют даже оксиды и гидроксиды металлов, образующих нерастворимые ортофосфаты.

Mg(OH)2 + 2HCL → MgCl2 + 2H2O

Ag2 O+2CH3COOH → 2CH3COOAg+H2O

CuO + H2S реакция не идет, так как H2S – слабая кислота и сульфид меди нерастворим.

2) Обменные процессы с участием солей:

а) Растворимые соли взаимодействуют с другими растворимыми солями и гидроксидами, если в результате образуется газ или осадок:

2Na3PO4+3CuSO4 → 3Na2SO4+Cu3(PO4)2↓

FeCl3+3NaOH → 3NaCl+Fe(OH)3↓

BaSO4 + K2CO3 реакция не идет, так как реагент сульфат бария нерастворим

MnSO4 + KNO3 реакция не идет, так как не образуется ни газа, ни осадка, ни малодиссоциирующего вещества.

б) Соли взаимодействуют с кислотами, если в результате сильная кислота может вытеснить из соли слабую или нелетучая ‑ летучую:

CH3COONa + HCl → NaCl+CH3COOH

CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2↑

CaSO4 + HCl реакция не идет, так как серная кислота – сильная и вытеснить ее из соли другой кислотой нельзя.

в) Соли многоосновных кислот взаимодейсвуют с той же кислотой с образованием кислых солей:

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3 )2

г) Растворимые кислые соли нейтрализуются щелочами:

KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O

Итого:

если вещество растворимо, оно легко вступает в реакцию обмена.

Если же нерастворимо, то оно вступает в обменный процесс только в агрессивной среде: сильная кислота или щелочь (только для амфотерных соединений).

Потренируйтесь:

Закончить уравнения реакций ионного обмена (внимание, идут не все реакции!)

MgCl2 + AgNO3 →

ZnSO4 + Ba(NO3)2 →

K2SO3 + H3PO4 →

CaSO4 + BaCl2 →

NaOH + ZnCl2 →

Li2SO4 + CuCl2 →

NH4NO3 + KOH →

MgO+HCl →

Ba(OH)2 + SO3→

BaCl2 + HCl →

NH4Br + AgNO3 →

Cu(NO3)2 + Rb2S →

(NH4)2SO4 + NaCl→

CaCO3 + H2O + CO2 →

HCl + NaOH →

H2SiO3 + NaOH →

MnHPO4 + NaOH →

Na2SO4 + H2SO4 →

Fe(NO3)2 + K2S→

NaHCO3 + NaOH →

KCl + ….. → KNO3 + ……

ZnSO4 + …… → ZnCl2 + …..

Ba(NO3)2 + ….. → KNO3 + …..

LiCl + ….. → NaCl + …..

HCl + ….. → CO2 + H2O + ….

Внимание! Идут не все реакции!