 |
Образование комплексных соединений
|
|
|
|
ZnCl2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4]Cl2 (МУ);
Zn2+ + 2Cl- +4NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + 2Cl- - (ИМУ);
Zn2+ + 4NH3 → [Zn(NH3)4]2+ -ионно-молекулярное уравнение образования комплексного катиона.
Встречаются процессы, при которых слабые электролиты или малорастворимые соединения входят в число исходных веществ и продуктов реакции. Равновесие в этом случае смещается в сторону образования веществ, имеющих наименьшую константу диссоциации или в сторону образования менее растворимого вещества:
NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O (MУ);
NH4OH + H+ + Cl- → NH4+ + Cl- + H2O (ИМУ);
NH4OH + H+ → NH4+ + H2O (ИМУ);
KД(NH4OH) = 1,8*10-5 KД(H2O) = 1,8*10-16
Равновесие сдвинуто в сторону образования молекул воды.
HCN + CH3COONa → NaCN + CH3COOH (МУ);
HCN + CH3COO- + Na+ → Na+ + CN- + CH3COOH (ИМУ);
HCN + CH3COO- → CN- + CH3COOH
KД(HCN) = 7,9*10-10, KД(CH3COOH)=1,8*10-5
Равновесие сдвинуто в сторону образования HCN.
AgCl + NaI → AgI + NaCl (МУ);
AgCl + Na+ + I- → AgI + Na+ + Cl- (ИМУ);
AgCl + I- → AgI + Cl-
ПР(AgCl) = 1,78*10-10, ПР(AgI) = 8,3*10-17.
Равновесие сдвинуто в сторону образования труднорастворимого осадка АgI.
Могут встречаться процессы, в уравнениях которых есть и малорастворимое соединение и слабый электролит
MnS + 2HCl → MnCl2 + H2S;
MnS + 2H+ + 2Cl- → Mn2+ + 2Cl- + H2S;
MnS↓ + 2H+ → Mn2+ + H2S↑;
ПР(MnS)=2,5*10-10; 
моль/л;
KД(H2S)=K1*K2 = 6*10-22; 
Связывание ионов S2- в молекулы H2S происходит полнее, чем в MnS, поэтому реакция протекает в прямом направлении.
Гидролиз солей
Гидролиз является результатом поляризационного взаимодействия ионов соли с их гидратной оболочкой. Гидролиз - это обменная реакция в растворе между молекулами воды и ионами соли. В результате гидролиза, благодаря образованию слабого электролита, сдвигается ионное равновесие H2O→ H+ + OH- из-за связывания Н+ или ОН- и изменяется рН-среды. Гидролизу подвергаются соли, в состав которых входят ионы слабой кислоты или слабого основания. Соли, образованные ионами сильной кислоты и сильного основания, гидролизу не подвергаются (NaCl, Na2SO4).
|
|
|
Продукта гидролиза - слабые электролиты: малодиссоциирующие, труднорастворимые и летучие вещества. Гидролиз - стадийная реакция, в случае многозарядного иона число стадий равно его заряду.
Гидролизу по катиону подвергаются соли, образованные анионами сильной кислоты и катионами слабого основания. Например, к слабым основаниям относятся гидроксиды р- и d-металлов (КД ≤10-4), также гидроксид аммония.
Рассмотрим гидролиз хлорида цинка - соли, образованной слабым основанием Zn(OH)2 и сильной кислотой НСl. Катион цинка имеет заряд 2+, поэтому гидролиз его соли будет проходить в две ступени:
Zn2+ + HOH ↔ ZnOH+ + H+ - I ступень,
ZnOH+ + HOH ↔ Zn(OH)2 + H+ - II ступень.
В результате этого взаимодействия возникает избыток ионов Н+ ([Н+]>[ОН-]), раствор подкисляется (рН<7).
Гидролиз по аниону. Данный тип гидролиза характерен для солей, образованных анионами слабой кислоты (КД ≤10-4) и катионами сильного основания (КД > 10-1 ÷10-2).
Рассмотрим гидролиз карбоната калия - соли, образованной слабой угольной кислотой H2CO3 (КД =4,5*10-7) и сильным основанием КОН, карбоксо-анион имеет заряд (2-). Гидролиз протекает в две ступени:
CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH- - I ступень,
HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH- - II ступень
В этом случае высвобождаются ионы ОН- ([Н+]<[ОН-]) - раствор подщелачивается (рН>7).
Необратимый гидролиз. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются по катиону и аниону. Результат гидролиза будет зависеть от значения КД основания и кислоты. Рассмотрим гидролиз фторида аммония - соли, образованной слабым основанием NH4OH (КД =1,8*10-5) и слабой кислотой НF (КД = 6,8*10-4): NH4F + HOH ↔ NH4OH + HF
В этом случае КД (NH4OH)< КД (HF), следовательно гидролиз пойдет по катиону и реакция среды будет слабокислой.
|
|
|
Задачи
Реакции ионного обмена
1. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а) Cu(NO3)2 и Na2SO4; б) NaOH и HCl; в) BaCl2 и H2SO4? Составить молекулярные (МУ) и ионные уравнения возможных реакций (ИМУ),
2. Будут ли протекать реакции между растворами следующих электролитов: а) К2СО3 и НСl; б) KNO3 и Na2S; в) CdSO4 и NaOH? Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций.
3. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций между растворами следующих солей:
а) сульфатом меди и хлоридом бария; г) нитратом серебра и хлоридом железа (III),
б) сульфатом натрия и нитратом бария; д) сульфидом натрия и серной кислотой;
в) сульфатом железа (II и гидроксидом лития; е) нитратом свинца (II) и H2S.
4. Составьте молекулярные и ионные уравнения следующих реакций и укажите в каждом отдельном случае причину, вызывающую смещение равновесия:
а) Pb(NO3)2 + KI =; 6) AlBr3 + AgNO3 =; в) Cr2(SO4)3 + KOH=;
г) Al(OH)3 + KOH =; д) CaSO4 + BaCl2 =; е) NH4OH + H2S =;
ж) NH4OH + HBr =; з) Fe(OH)3 + HNO3 =;
5. Написать молекулярные уравнения реакций,, выраженных следующими молекулярно-ионными уравнениями:
а) Pb2+ + 2Cl- = PbCl2; б) Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3;
в) Ba2+ + SO42- = BaSO4; г) CN- + H+ = HCN;
д) Mn2+ + S2- = MnS; е) Sn2+ + 2OH- = Sn(OH)2;
ж) CH3COO- + H+ = CH3COOH.
6. С помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений ответить на вопросы: а) растворы каких солей надо смешать для получения в осадке карбоната кальция? б) можно ли карбонат кальция перевести в сульфат кальция действием на него сульфата натрия, если ПР(CaSO4) = 6,1*10-5; ПР(СаСO3) =4,8*10-9?
7. Будут ли протекать реакции между растворами следующих электролитов: а) Ba(OH)2 и HNO3; б) (NH4)2SO4 и КОН; в) CuSO4 и NaОН? Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций.
8. С помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений ответить на вопросы: а) растворы каких солей надо смещать для получения в осадке сульфата бария? б) можно ли сульфат бария перевести в сульфат стронция действием на него хлорида стронция? ПР(ВаSO4) =1,08*10-10; ПР(SrSO4)=2,8*10-7.
9. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций между растворами следующих электролитов:
а) сульфита натрия и серной кислоты;
6) хлорида цинка и гидроксида калия;
в) карбоната калия и соляной кислоты.
10. Смешивают попарно растворы: а) NaОН и КСl; б) K2SO3 и НСl; в) CuCl и Ba(OH)2, г) H2SO4 и НСl. В каких случаях реакции идут до конца?
|
|
|
11. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций образования соединений, менее растворимых, чем исходные:
а) SrSO4 + BaCl2; б) AgCl + К2S; в) СаСl2 + Na3PO4.
12. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малодиссоциирующих соединений:
а) Na2S + Н2SО4; б) NH4Cl + Са(ОН)2; в) FeS + НСl.
13.Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации и указать, какая из них протекает практически до конца:
а) H2SO4 + NaОН; б) HCN + КОН; в) NH4OH + H2SО4.
14.Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ:
а) NaОН и Са(ОН)2; б) Sn(OH)2 и NaОН; в) Sn(ОН)2 и HNO3?
15.Написать в молекулярной и ионно - молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых соединений или газов:
а) Pb(NO3)2 + КI; б) K2CO3 + НCl; в) NiCl2 + H2S.
16.Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а) СиSО4 и NaNO3; б) Na2CO3 и HCl; в) AgNO3 и NaCl? Ответ обосновать с помощью молекулярных и ионных уравнений.
17.Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а) Zn(ОН)2 и КОН; 6) Bа(ОН)2 и НСl; в) Fе(ОН)3 и NаОН? Приведите возможные реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
18. С помощью молекулярных и ионно-модекулярных уравнений ответить на вопросы: а) растворы каких солей надо смешать для получения в осадке хлорида серебра (I)? б) можно ли хлорид серебра (I) перевести в сульфат серебра действием на него сульфата натрия, если ПР(AgCl) =1,56*10-10, ПР(Ag2SO4) = 7,7*10-5. Ответ обосновать.
19. Смешивают попарно растворы следующих электролитов: а) NаОН и HNO3; 6) К2СО3 и НСl; в) СuSО4 и КОН. В каких растворах протекают реакции? Составить их ионно-молекулярные и молекулярные уравнения.
20. Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций нейтрализации: а) сильной кислоты щелочью, б) слабой кислоты щелочью, в) сильной кислоты слабым основанием, г) слабой кислоты слабым основанием.
21. Смешивают попарно растворы следующих электролитов: а) NаОН и НСl; б) К2СО3 и НСl; в) СН3СООNa и Н2SО4. Какие реакции будут практически протекать до конца? Составить для них молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.
|
|
|
22. Смешивают попарно растворы следующих электролитов: а) Cu(NO3)2 и Na2SO4 б) ВаСl2 и К2SО4; в) КNО3 и NaCl; г) AgNO3 и KCl. В каких из приведенных случаев реакция практически пойдет до конца? Составьте для этих реакций молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.
23. Составьте по три молекулярных уравнения к каждому из ионно-молекулярных уравнений:
а) Са2+ + СО32- =СаСО3↓; б) СО32- + 2Н+ = ↑СО2 + Н2О;
в) Н+ + ОН- = Н2О; г) Fe3+ + ЗОН- = Fе(ОН)3↓.
24. Написать в молекулярной и ионно-молекуляркой форме уравнения реакций между: а) сульфидом марганца (II) и серной кислотой; б) гидроксидом свинца (II) и гидроксидом калия; в) гидроксидом магния и раствором хлорида аммония; г) гидроксидом марганца (II) и раствором нитрата аммония; д) карбонатом кальция и соляной кислотой; е) гидроксидом хрома (III) и гидроксидом натрия.
25. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций: а) растворения карбоната кальция в соляной кислоте; б) взаимодействия растворов нитрата бария и сульфата натрия; в) взаимодействия растворов хлорида железа (III) и гидроксида аммония.
26. К каждому из веществ: AlCr3, H2SO4, Ва(ОН)2, FеСl3 прибавили раствор гидроксида калия. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
27. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций между: а) уксусной кислотой и гидроксидом натрия; 6) сероводородной кислотой и гидроксидом бария; в) плавиковой кислотой и гидроксидом натрия; г) азотной кислотой и гидроксидом аммония; д) хлорной кислотой и гидроксидом цинка; е) азотной кислотой и гидроксидом свинца.
28. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций между: а) сульфидом цинка и соляной кислотой; б) карбонатом кальция и гидроксидом бария; в) сульфатом аммония и гидроксидом калия; г) карбонатом кальция и азотной кислотой.
29. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций между: а) соляной кислотой и гидроксидом бария; б) хлорной кислотой и гидроксидом кальция; в) азотной кислотой и гидроксидом рубидия; г) бромистоводородной кислотой и гидроксидом бария; д) азотной кислотой и гидроксидом стронция.
30. К каждому из веществ КНСО3, СН3СООН, ВаСl2, Na2S прибавили раствор серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
31. К каждому из веществ Nа2СО3, Fе(ОН)3, NaNO3, КНS прибавили раствор соляной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
32. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций нейтрализации: а) НСl + Ва(ОН)2; б) Fе(ОН)3 + НNО3; в) СН3СООН + NH4OH; г) Н2S + NаОН. Указать, какие из этих реакций протекают обратимо и необратимо.
|
|
|
33. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих в растворах между: а) SO2 и NаОН (избыток); 6) Сr2(SО4)3 и КОН; в) Na2СrО4 и AgNO3. Указать в каждом случае соединение, образование которого вызывает смещение равновесия.
34. Составить молекулярные уравнения к следующим ионно-молекулярным уравнениям:
а) Fе(ОН)2 + 2H+ = Fе2+ + 2Н2О; б) Н+ + ОН- = Н2O в) 2Аg+ + SO42- = Ag2SO4.
35. Записать последовательную диссоциацию следующих электролитов:
а) Н3РО4 и NаНSО4; б) Н2СО3 и Nа2НРО4; в) Н2S и СаОНСl;
г) Н2SO4 и NаН2РО4; д) Н2GеО3 и Ва(ОН)2; е) Н2ТеО3 и СrOНSО4;
ж) Н2ТеО4 и Вi(ОН)2Сl; з) Н2СrO4 и (СаОН)2SО4.
|
|
|
