Ионные равновесия в растворах электролитов

Содержание

Слайд 2

Цель обучения 1)Определять ионные равновесия в растворах электролитов; 2)Доказывать качественный состав

Цель обучения

1)Определять ионные равновесия в растворах электролитов;
2)Доказывать качественный состав растворов

кислот, гидроксидов и солей по значениям рН растворов.
Слайд 3

Водные растворы могут быть нейтральными, кислыми или щелочными. В кислых растворах

Водные растворы могут быть нейтральными, кислыми или щелочными. В кислых растворах

содержится избыток ионов Н+, а в щелочных – избыток ионов ОН–. В нейтральных растворах количество этих ионов всегда одинаково и при этом чрезвычайно мало – по 10–7 моль/л каждого иона (о том, как это выяснилось, чуть позже). Низкая концентрация ионов Н+ и ОН– в нейтральном растворе вполне объяснима – ведь эти ионы охотно реагируют друг с другом, поскольку в результате образуется прочное, малодиссоциированное соединение Н2О. Таким образом, в нейтральном растворе присутствуют только те ионы Н+ и ОН–, которые образовались из самой воды естественным путем, в результате ее обратимой диссоциации:
Слайд 4

Впрочем, даже для такого слабого электролита, как вода, можно измерить константу

Впрочем, даже для такого слабого электролита, как вода, можно измерить константу

диссоциации Кд:
Эта константа настолько мала, что содержанием свободных ионов в чистой воде, казалось бы, можно спокойно пренебречь! Однако в химии растворов эта величина пригодилась для создания шкалы рН (читается «пэ-аш»), с помощью которой количественно выражают кислотность или щелочность растворов с гораздо более высоким содержанием ионов Н+ или ОН–.
Слайд 5

Шкала рН. Ниже шкалы показаны цвета универсальной индикаторной бумаги. Цвет бумажной

Шкала рН. Ниже шкалы показаны цвета универсальной индикаторной бумаги. Цвет бумажной

полоски изменяется в зависимости от рН раствора, которым она смочена.
Слайд 6

Кислотно-основные индикаторы - это соединения, окраска которых меняется в зависимости от кислотности среды.

Кислотно-основные индикаторы - это соединения, окраска которых меняется в зависимости от

кислотности среды.
Слайд 7

Алгоритм составления реакций ионного обмена Записывают молекулярное уравнение и расставляют коэффициенты.

Алгоритм составления реакций ионного обмена
Записывают молекулярное уравнение и  расставляют коэффициенты. При записи

химических формул продуктов реакции важно помнить, что сумма зарядов в молекуле  должна быть равна нулю.
Составляют полное ионное уравнение, в котором учитывают результат диссоциации и исходных веществ, и продуктов реакции обмена. В  виде ионов записывают все растворимые соединения  (обозначенные в таблице растворимости буквой «Р» (хорошо растворимые в воде), исключение – гидроксид кальция). Формулы нерастворимых веществ, газов, оксидов, воды записывают в молекулярном виде. Подсчитывают суммарный коэффициент реакции, для чего складывают все коэффициенты в правой и левой части уравнения.
Для получения сокращенной ионной формы уравнения, приводят подобные, то есть сокращают одинаковые ионы до и после знака равенства  в уравнении.  Коэффициенты должны быть минимальны, а суммы зарядов в левой и правой части уравнения должны быть одинаковы. Подсчитывают суммарный коэффициент в сокращенной форме (аналогично полной форме).
Сокращенная ионная форма уравнения отражает суть прошедшей химической реакции.
Слайд 8

Реакции, протекающие между ионами в растворах электролитов называются реакциями ионного обмена

Реакции, протекающие между ионами в растворах электролитов называются реакциями ионного обмена (РИО).
В ходе

РИО не происходит изменение степеней окисления элементов, поэтому РИО не являются окислительно-восстановительными. 
Критерием необратимости реакций ионного обмена служит образование слабого электролита.
Слайд 9

Реакции ионного обмена протекают практически необратимо в случае, если один из

Реакции ионного обмена протекают практически необратимо в случае, если один из

образующихся продуктов реакции "уходит" из сферы реакции в виде:
газа,  
осадка
или слабодиссоциирующего электролита (например, воды).
Слайд 10

Алгоритм составления уравнений ионного обмена Составим уравнение реакции между гидроксидом железа

Алгоритм составления уравнений ионного обмена

Составим уравнение реакции между гидроксидом железа (III)

и азотной кислотой.
Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O
Запишем данное уравнение в ионной форме:
(Гидроксид железа (III) является нерастворимым снованием, поэтому не подвергается электролитической диссоциации. Вода – малодиссоциируемое вещество, на ионы в растворе практически недиссоциировано.)
Fe(OH)3 + 3H+ + 3NO3- = Fe3+ + 3NO3- + 3H2O
Зачеркнем одинаковое количество нитрат-анионов слева и справа, запишем сокращенное ионное уравнение:
Fe(OH)3 + 3H+  = Fe3+ + 3H2O
Данная реакция протекает  до конца, т.к. образуется малодиссоциируемое вещество – вода.
Слайд 11

Пример 1 а) Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой: KOH (р)

Пример 1

а) Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:
KOH (р) + HCl (р)  =  KCl(р)  + H2O (мд)
Полное ионное уравнение

реакции:
K+ + OH– + H+ + Cl– = K+ + Cl– + H2O
Cокращенное ионное уравнение реакции:
H+ + OH– = H2O
Слайд 12

Пример 2 Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и нитратом магния.

Пример 2

Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и нитратом магния.
Na2CO3 + Mg(NO3)2 =

2NaNO3 + MgCO3↓
Запишем данное уравнение в ионной форме:
(Карбонат магния является нерастворимым в воде веществом, следовательно, на ионы не распадается.)
2Na+ + CO32-+ Mg2+ + 2NO3- = 2Na+ + 2NO3- + MgCO3↓
Зачеркнем одинаковое количество нитрат-анионов и катионов натрия слева и справа, запишем сокращенное ионное уравнение:
CO32-+ Mg2+ = MgCO3↓
Данная реакция протекает  до конца, т.к. образуется осадок – карбонат магния.
Слайд 13

Пример 3 Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.

Пример 3

Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.
Na2CO3 + 2HNO3 =

2NaNO3 + CO2 ↑+ H2O
(Углекислый газ и вода – продукты разложения образующейся слабой угольной кислоты.)
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2NO3- = 2Na+ + 2NO3-+ CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O
Данная реакция протекает до конца, т.к. в результате нее выделяется газ и образуется вода.
Слайд 14

Пример 4 Составим два молекулярных уравнения реакций, которым соответствует следующее сокращенное

Пример 4

Составим два молекулярных уравнения реакций, которым соответствует следующее сокращенное ионное

уравнение: Ca2+ + CO32- = CaCO3.
Сокращенное ионное уравнение показывает сущность реакции ионного обмена. В данном случае можно сказать, что для получения карбоната кальция необходимо, чтобы в состав первого вещества входили катионы кальция, а в состав второго – карбонат-анионы. Составим молекулярные уравнения реакций, удовлетворяющих этому условию:
CaCl2 + K2CO3 = CaCO3↓ + 2KCl
Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaNO3
Слайд 15

Задание для самостоятельной работы Взаимодействие оснований с кислотами. Запишите молекулярное, краткое

Задание для самостоятельной работы

Взаимодействие оснований с кислотами. Запишите молекулярное, краткое и

полное ионные уравнения взаимодействия гидроксида кальция и соляной кислоты. Рассчитайте суммарные коэффициенты в полной и сокращенной форме.