3. Іонно-молекулярні (іонні) реакції обміну

3.1. Визначення поняття йонних реакцій

Хімічні реакції, що відбуваються у водних розчинах за участю електролітів можна відобразити молекулярними та йонними рівняннями. Електроліти у розчинах знаходяться у формі йонів, тому реакції відбуваються між йонами, тобто – це йонні реакції. Для виявляння сутності такі реакції найзручніше записувати у йонно-молекулярній формі. Сутність таких реакцій полягає у сполучанні йонів у молекули нових речовин. Найхарактернішими є реакції обміну.

3.2. Напрям протікання йонних реакцій

Такий напрям, як напрям зміщення рівноваги, визначається із загального критерію:

обмінні реакції у розчинах електролітів протікають практично до кінця у напрямі продуктів, що виводяться із зони реакції, тобто, рівновага довільно зміщується в напрямі зменшення числа йонів у розчині.

Необхідною умовою утворення молекул реальних нових речовин є дія факторів необоротності (зміщення рівноваги):

• утворюється слабкорозчинна тверда речовина, осад (↓);

• утворюється слабкорозчинна летка речовина (↑);

• утворюються розчинні слабкі електроліти у формі:

а) молекул, б) складних та комплексних йонів;

• утворюються нестійкі первинні хімічні продукти, які продовжують змінювати свій склад.

Якщо жодна з таких речовин не утворюється, то не діють фактори необоротності, отже, реакція не відбувається.

3.3. Складання рівнянь йонних реакцій

При складанні йонних рівнянь реакцій дотримуються таких правил:

• необхідно виконувати закон збереження числа атомів;

• необхідно виконувати закон збереження зарядів;

• тільки сильні електроліти записують у формі йонів, усі інші речовини записують у формі молекул.

• при визначенні напряму протікання реакції користуються таблицями розчинності, констант дисоціації, добутків розчинності.

Таблиця 2. Методика складання іонних рівнянь хімічних реакцій

Приклад 3.3.1. Складання реакції між хлоридом барію і нітратом

аргентуму у розчині.

№ пп	Операція	Приклад
1	Написати схему реакції	BaCl2 + AgNO3 → AgCl + Ba(NO3)2
2	Визначити силу електролітів і розчинність речовин: а) вихідні речовини б) продукти реакції	Для цього використовують таблицю розчинності і константи дисоціації. BaCl2 – розчинна сіль, сильний електроліт AgNO3 – розчинна сіль, сильний електроліт AgCl – нерозчинна сіль Ba(NO3)2 – розчинна сіль, сильний електроліт
3	Встановити наявність чинників зміщення рівноваги (необоротності)	AgCl - утворює осад, отже реакція відбувається
4	Написати молекулярне рівняння реакції	BaCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ +Ba(NO3)2
5	Написати повне йонне рівняння реакції	Вa2+ + 2 + 2Ag+ + 2 → 2AgCl↓ + Вa2+ + 2 Правило: тільки сильні електроліти записують у йонній формі, а всі інші сполуки – у молекулярній формі.
6	Записати скорочене йонне рівняння: а) виключають (викреслюють) однакові йони у лівій і правій частинах повного йонного рівняння б) записують скорочене йонне рівняння	В a2+ + 2 + 2Ag+ + 2 → 2AgCl↓ + Вa2+ + 2 2 + 2Ag+ → 2AgCl↓
Примітка: запис реакції у формі скороченого іонно-молекулярного рівняння не завжди можливий, наприклад: H2O CaCO3 + H2SO4 → CaSO4↓ + H2CO3 CO2↑ CaCO3 + 2H+ + SO42- → CaSO4↓ + CO2↑ + H2O Скорочене йонно-молекулярне рівняння відсутнє.