Лабораторна робота №2
“Реакції іонного обміну між розчинами електролітів.”
Мета: закріпити знання та вміння по темі “Іонні рівняння”.
Обладнання та реактиви: штатив з пробірками, розчини Na2CO3, BaCL2, CaCO3, ZnSO4, CuSO4, Fe2(SO4)3 , H2SO4 та HCl, NaOH, фенолфталеїн.
Теоретичні відомості
Усі хімічні процеси у водних розчинах електролітів, відбуваються на основі теорії електролітичної дисоціації. Теорія була запропонована шведським вченим Сванте Арреніусом у 1887 році. ТЕД містить три основні положення:
Електроліти при розчинені у воді дисоціюють (розпадаються) на іони – позитивні і негативні.
Під дією електричного струму іони набувають направленого руху: позитивно заряджені іони рухаються до катоду, негативно заряджені – до аноду.
Дисоціація – зворотній процес: паралельно з розпадом молекул на іони, відбувається процес з’єднання іонов в молекули.
Існують ознаки, які підтверджують що реакція відбулася:
утворення осаду: 3BaCl2+ Fe2(SO4)3=3BaSO4+2FeCl3
виділення газу: Na2CO3 + HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
утворення малодисоціюючої речовини: HCl + NaOH = NaCl + H2O
Згідно з теорією електролітичної дисоціації всі реакції у водних розчинах електролітів є реакціями між іонами. Вони називаються іонними реакціями, а рівняння цих реакцій – іонними рівняннями.
При складанні іонних рівнянь слід керуватися тим, що речовини малодисоціїовані, малорозчинні (ті, що випадають в осад) і газоподібні, записуються у молекулярній формі. Знак ↓, який стоїть біля формули речовини, означає, що ця речовина випадає у вигляді осаду, а знак ↑ означає, що речовина виділяється у вигляді газу. Сильні електроліти, які повністю дисоційовані, записують у вигляді іонів. Сума електричних зарядів у лівій частині рівняння має дорівнювати сумі електричних зарядів у правій частині.
Іонними рівняннями можна зображувати будь які реакції, що відбуваються в розчинах між електролітами. Якщо під час таких реакцій заряди іонів не змінюються, то вони називаються – іоннообмінними.
Висновок: Реакції в розчинах електролітів ідуть у тому випадку коли зменшується концентрація одних з іонів які приймають участь у реакції.
Розчинність основ, кислот та солей у воді (таблиця 3.1).
Катіони |
Аніони | ||||||||||||
OH- |
F- |
Cl- |
Br- |
I- |
S2- |
SO32- |
SO42- |
NO3- |
PO43- |
CO32- |
SiO32- |
CH3COO- | |
H+ |
— |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
н |
р |
NH4+ |
— |
р |
р |
р |
р |
— |
р |
р |
р |
р |
р |
— |
р |
Na+,K+ |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
р |
Mg2+ |
м |
н |
р |
р |
р |
р |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Ca2+ |
м |
н |
р |
р |
р |
м |
н |
м |
р |
н |
н |
н |
р |
Ba2+ |
р |
м |
р |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
н |
н |
н |
р |
Al3+ |
н |
м |
р |
р |
р |
— |
— |
р |
р |
н |
— |
н |
м |
Cr3+ |
Н |
н |
р |
р |
р |
— |
— |
р |
р |
н |
— |
н |
р |
Zn2+ |
Н |
м |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Mn2+ |
Н |
м |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Co2+,Ni2+ |
Н |
р |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Fe2+ |
Н |
н |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Fe3+ |
Н |
н |
р |
р |
р |
— |
— |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Cd2+ |
Н |
р |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Hg2+ |
— |
— |
р |
м |
н |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
— |
р |
Cu2+ |
Н |
н |
р |
р |
р |
н |
н |
р |
р |
н |
н |
н |
р |
Ag+ |
— |
р |
н |
н |
н |
н |
н |
м |
р |
н |
н |
н |
р |
Sn2+ |
Н |
р |
р |
р |
р |
н |
— |
р |
— |
н |
— |
— |
р |
Pb2+ |
Н |
н |
м |
м |
н |
н |
н |
н |
р |
н |
н |
н |
р |
р – розчинна речовина — - речовина не розчинна або розкладається водою м – малорозчинна речовина н – нерозчинна речовина |