Teori pemisahan elektrolitik menyedari bahawa semua tindak balas dalam larutan akueus elektrolit ialah tindak balas antara ion. Oleh itu, persamaan tindak balas untuk proses ini, ditulis dalam bentuk molekul, tidak mencerminkan keadaan sebenar bahan dalam larutan. Selain menulis persamaan tindak balas, dalam bentuk molekul terdapat bentuk ionik (ion-molekul) yang mewakili persamaan tindak balas antara elektrolit dalam larutan akueus. Dalam persamaan tindak balas ionik-molekul, bahan yang sedikit larut, sedikit tercerai, dan gas ditulis dalam bentuk molekul, dan elektrolit yang kuat- dalam bentuk ion di mana ia berpisah. Sebagai contoh, apabila larutan kuprum (II) klorida dan natrium hidroksida bertindak balas, mendakan kuprum (II) hidroksida terbentuk: CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2| + 2NaCl. Dalam bentuk molekul ionik, persamaan tindak balas ini ditulis dengan cara berikut: Cu2+ + 2С1″ + 2Na+ + 20НГ = Cu(OH)2i + 2Na+ + 2СГ. Kepekatan ion natrium dan klorin kekal tidak berubah semasa tindak balas, jadi ia boleh dikecualikan daripada persamaan tindak balas. Oleh kerana tindak balas antara ion dalam larutan adalah satu contoh keseimbangan kimia, prinsip anjakan keseimbangan Jle Chatelier terpakai kepada mereka. Menurut prinsip ini, keseimbangan boleh beralih jika sebarang bahan dikeluarkan daripada sfera tindak balas semasa ia berjalan. Penyingkiran bahan boleh dilakukan dalam tiga kes: 1) pembentukan mendakan yang tidak larut; 2) pemilihan bahan gas; 3) pembentukan sebatian yang sedikit tercerai. Apabila larutan (NH4)2S berinteraksi dengan asid hidroklorik gas hidrogen sulfida terbentuk dan keseimbangan tindak balas beralih ke kanan: (NH4)2S + 2HC1 - 2NH4C1 + H2ST, 2NH4+ + S2″ + 2H4″ + 2СГ = 2NH4+ + 2СГ + H2Sf atau 2H+ = H2Sf″. Contoh tindak balas yang keseimbangannya dianjak ke arah pembentukan sebatian yang sedikit tercerai ialah interaksi antara larutan. asid nitrik dan natrium hidroksida: HN03 + NaOH - NaN03 + H20, H+ + N03″ + Na+ + OH" = Na+ + NO3- + H20 atau H+ + OH" - H20. Tindak balas dengan pembentukan sebatian larut sedikit telah dibincangkan di atas. Kita sering menghadapi proses di mana bukan satu daripada tiga jenis tindak balas pertukaran yang dipertimbangkan dijalankan, tetapi satu atau kombinasi lain daripadanya. Oleh itu, apabila larutan kalium sulfit berinteraksi dengan asid sulfurik, pembentukan bahan yang sedikit tercerai - air - dan pembebasan produk gas: K2S03 + H2S04 = K2S04 + S02T + H20, 2K+ + S032″ + 2H+ + S042′ - 2K+ + S042″ + S02t + H20 atau 2H+ + S032~ - S02t + H20. Dan apabila larutan barium hidroksida berinteraksi dengan asid sulfurik, kedua-dua mendakan dan elektrolit lemah: Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04i + 2H20, ‘Ba2+ + 20H” + 2H* + S042’ “BaS04i + 2H20. Beberapa tindak balas berlaku dengan pembentukan dua bahan yang jarang larut: CuS04 + BaS = BaS04| + CuSj, Cu2+ + S042″ + Ba2* + S2″ = BaS04l + CuSi. Dalam beberapa proses metabolik, sebatian tercerai sedikit atau jarang larut ditemui kedua-dua antara produk awal dan produk akhir tindak balas: nh4oh + n+ + C1- ?± nh4+ + cr + n2o. Disebabkan oleh pembentukan sebatian yang jarang larut, dalam beberapa kes anjakan asid kuat daripada sebatian lemah, contohnya: Cu24″ + 2СГ + H2S « CuSJ + 2Н* + 2СГ, Cu2+ + H2S-CuSi + 2Н+. Oleh itu, contoh yang dibincangkan di atas mengesahkan corak umum: semua tindak balas pertukaran dalam larutan elektrolit meneruskan ke arah mengurangkan bilangan ion bebas.
Menyiapkan kerja
Eksperimen 1. Pembentukan bes kurang larut. Tuangkan 3-5 titis larutan garam besi (III) ke dalam satu tabung uji, jumlah larutan garam kuprum (II) yang sama ke dalam satu lagi, dan larutan garam nikel (II) ke dalam satu pertiga. Tambah beberapa titis larutan alkali pada setiap tabung uji sehingga pemendakan berlaku. Simpan sedimen sehingga eksperimen seterusnya.
Apakah kelas mendakan logam hidroksida yang terhasil? Adakah hidroksida ini bes kuat?
Eksperimen 2. Pembubaran bes kurang larut. Tambah beberapa titis larutan asid hidroklorik dengan kepekatan 15% kepada mendakan yang diperoleh dalam eksperimen sebelumnya sehingga ia larut sepenuhnya.
Apakah sebatian baru yang sedikit tercerai terbentuk apabila bes dilarutkan dalam asid?
Eksperimen 3. Pembentukan garam larut sedikit.
A. Tuangkan 3-5 titis larutan plumbum (II) nitrat ke dalam dua tabung uji dan tambah beberapa titis kalium iodida ke dalam satu tabung uji dan barium klorida pada tabung yang lain.
Apakah yang diperhatikan dalam setiap tabung uji?
B. Tuangkan 3-5 titis larutan natrium sulfat ke dalam satu tabung uji, dan jumlah larutan kromium (III) sulfat yang sama ke dalam yang lain. Tambah beberapa titis larutan barium klorida ke dalam setiap tabung uji sehingga pemendakan berlaku.
Apakah bahan yang terbentuk sebagai mendakan? Adakah tindak balas barium klorida yang serupa, contohnya, dengan ferum (III) sulfat akan berlaku?
Eksperimen 4. Kajian sifat amfoterik hidroksida.
A . Tambah 3 titik larutan garam zink dan beberapa titik dicairkan penyelesaian Soda kaustik(dari rak reagen) sehingga mendakan zink hidroksida terbentuk. Larutkan mendakan yang terhasil: dalam satu tabung uji - dalam larutan asid hidroklorik, dalam satu lagi - berlebihan tertumpu
B. Masukkan 3 titis larutan garam aluminium dan beberapa titis ke dalam dua tabung uji dicairkan larutan soda kaustik (dari rak dengan reagen) sehingga mendakan bentuk aluminium hidroksida. Larutkan mendakan yang terhasil: dalam satu tabung uji - dalam larutan asid hidroklorik, dalam satu lagi - berlebihan tertumpu larutan soda kaustik (dari hud wasap).
B. Tambah 3 titik larutan garam kromium (III) dan beberapa titik dicairkan larutan natrium hidroksida (dari rak dengan reagen) sehingga mendakan kromium (III) hidroksida terbentuk. Larutkan mendakan yang terhasil: dalam satu tabung uji - dalam larutan asid hidroklorik, dalam satu lagi - berlebihan tertumpu larutan soda kaustik (dari hud wasap).
Eksperimen 5. Pembentukan sebatian tercerai sedikit. Tambah 3-5 titis larutan ammonium klorida ke dalam tabung uji dan tambah beberapa titis larutan natrium hidroksida. Beri perhatian kepada bau, terangkan rupanya berdasarkan persamaan tindak balas.
Eksperimen 6. Pembentukan kompleks. Tuangkan 3-5 titis larutan kuprum (II) sulfat ke dalam tabung uji, kemudian tambah setitik demi setitik dicairkan(dari rak dengan reagen!) larutan ammonia sehingga mendakan hidroksikuprum (II) sulfat terbentuk mengikut tindak balas:
2CuSO 4 + 2NH 4 OH = (CuOH) 2 SO 4 ↓ + (NH 4) 2 SO 4
Tambah lebihan kepada sedimen tertumpu larutan ammonia (dari hud wasap!). Beri perhatian kepada pembubaran mendakan mengikut tindak balas:
(CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + 6NH 4 OH = 2SO 4 + 8H 2 O
Apakah warna kompleks amina kuprum larut yang terhasil?
Eksperimen 7. Pembentukan gas.
A. Tuangkan 3-5 titis larutan natrium karbonat dan beberapa titis asid sulfurik ke dalam tabung uji. Apakah yang sedang diperhatikan?
B. Tuangkan 3-5 titis larutan natrium sulfida dan 1 titis asid sulfurik ke dalam tabung uji. Beri perhatian kepada bau gas yang keluar.
TINDAK BALIK YANG TIDAK DAPAT DIBALIK
Tindak balas dengan pembentukan bahan yang kurang larut (mendakan).
Mari kita karang molekul dan ionik persamaan molekul tindak balas antara larutan ferum(III) klorida dan natrium hidroksida.
1. Tuliskan persamaan molekul dan pilih pekali:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
2. Mari cari bahan yang menyebabkan tindak balas berlaku. Ini ialah Fe(OH) 3. Kami meletakkan tanda sedimen ↓:
3. Kami menunjukkan kekuatan asas dan keterlarutan garam:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
kuat larut sedimen larut
Garam asas garam
4. Mari kita tuliskan persamaan molekul ionik yang lengkap (kita mewakili garam larut dan bes kuat dalam bentuk ion):
Fe 3+ + 3Cl – + 3Na + + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3Na + + 3Cl –
5. Mari kita tekankan formula yang tidak terlibat dalam tindak balas (ini adalah formula untuk ion yang sama dalam kedua-dua belah persamaan):
Fe 3+ + 3Cl – + 3Na++ 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3Na+ + 3Cl –
6. Hapuskan formula yang bergaris dan dapatkan
Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓
Ion-molekul yang disingkat menunjukkan bahawa intipati tindak balas dikurangkan kepada interaksi ion Fe 3+ dan OH –, mengakibatkan pembentukan mendakan ferum(III) hidroksida Fe(OH) 3.
Tindak balas dengan pembentukan bahan tercerai lemah (elektrolit lemah).
Mari kita cipta persamaan molekul dan ion-molekul untuk tindak balas antara larutan asid nitrik dan kalium hidroksida.
Persamaan molekul:
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
kuat kuat larut lemah
garam asid bes elektrolit
H + + NO 3 – + K + + OH – = K + NO 3 – + H 2 O
Persamaan ion-molekul singkatan:
H + + OH – = H 2 O
Tindak balas dengan pembentukan bahan gas.
Mari kita cipta persamaan molekul dan ion-molekul untuk tindak balas antara larutan natrium sulfida dan asid sulfurik.
Persamaan molekul:
Na 2 S + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S
larut kuat larut gas
garam asam garam
Persamaan ion molekul lengkap:
2Na + + S 2 – + 2H + + SO 4 2 – = 2Na + + SO 4 2 – + H 2 S
Persamaan ion-molekul singkatan:
2H + + S 2 – = H 2 S
TINDAK BALIK BALIK
Marilah kita menganalisis proses yang berlaku apabila menggabungkan larutan kalium nitrat dan natrium klorida.
Persamaan molekul:
KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3
larut larut larut larut
garam garam garam garam
Persamaan ion molekul lengkap:
K + + NO 3 – + Na + + Cl – ⇄ K + + Cl – + Na + + NO 3 –
DALAM dalam kes ini persamaan ion-molekul yang disingkat tidak boleh ditulis: mengikut teori penceraian elektrolitik, tindak balas tidak berlaku. Jika larutan tersebut tersejat, kita memperoleh campuran empat garam: KNO 3, NaCl, KCl, NaNO 3.
menggunakan a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH
Sokong jawapan anda dengan molekul dan persamaan ion-molekul tindak balas yang mungkin.
7 mata
Nisbah berat molekul klorida dan oksida yang lebih tinggi bagi unsur yang terletak dalam kumpulan IV jadual berkala, ialah 17:6 Kenal pasti unsur.
Pelarutan sampel aluminium dalam larutan kalium hidroksida pada 20 0 C selesai dalam 36 minit, dan pada 40 0 C – dalam 4 minit. Berapa lamakah masa yang diambil untuk sampel aluminium yang sama larut pada 65 0 C? Tulis persamaan tindak balas.
Dua gelas dengan jisim yang sama, satu daripadanya mengandungi 100 g larutan asid hidroklorik 18.25%, dan satu lagi mengandungi 100 g larutan 16% kuprum sulfat, diletakkan di atas dua kuali skala. Keseimbangan penimbang telah terganggu dengan menambahkan 2 g kalsium karbonat kepada asid hidroklorik. Hitung jisim bahagian besi yang perlu ditambah ke dalam gelas lain supaya timbangan mengimbang semula.
Tulis persamaan tindak balas yang boleh digunakan untuk menjalankan penjelmaan berikut:
5 mata
Tentukan formula molekul alkena jika diketahui bahawa jumlah yang sama, berinteraksi dengan pelbagai hidrogen halida, membentuk, masing-masing, sama ada 5.23 g terbitan klorin atau 8.2 g terbitan bromo.
Hasil pembakaran lengkap campuran propana dan metilamin dalam oksigen berlebihan telah melalui lebihan larutan barium hidroksida, menghasilkan pembentukan 13.97 g mendakan. Gas yang tidak diserap disalurkan ke atas kuprum panas. Kemudian dibawa ke keadaan biasa isipadu gas menjadi 2.5 kali kurang daripada isipadu campuran asal propana dan metilamin (no.). takrifkan pecahan jisim bahan dalam campuran awal gas.
Olimpik darjah 11 (1 pusingan)
(jawapan)
1. Adakah mungkin untuk menjalankan penjelmaan: BaS → Ba(HS) 2
menggunakan a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH?
Sokong jawapan anda dengan persamaan molekul dan ion-molekul untuk kemungkinan tindak balas..
a) 2BaS + 2HCl = Ba(HS) 2 + BaCl 2 2b
2Ва 2+ + 2S 2– + 2Н + + 2Сl – = Ва 2+ + 2НS – + Ва 2+ + 2Сl –
2S 2– + 2Н + = 2НS –
S 2– + H + = NS –
boleh
b) BaS + H 2 S = Ba(HS) 2 2b
Ba 2+ + S 2– + H 2 S = Ba 2+ + 2НS –
S 2– + Н 2 S = 2НS –
boleh
c) 2BaS + 2H 2 O = Ba(HS) 2 + Ba(OH) 2 2b
S 2– + H 2 O = NS – + OH –
Ini tidak mungkin, kerana hanya sebahagian daripada bahan asal yang mengalami hidrolisis.
d) BaS + 2NaON = Ba(OH) 2 + Na 2 S 1b
Ba 2+ + S 2– + 2Na + + 2OH – = Ba 2+ + 2OH – + 2Na + + S 2–
Tidak mustahil, kerana tindak balas tidak berlaku.
2. Nisbah berat molekul klorida yang lebih tinggi dan oksida unsur yang terletak dalam kumpulan IV sistem berkala ialah 17: 6. Kenal pasti unsur.
Unsur kumpulan IV (E) mempunyai valensi IV yang lebih tinggi dan membentuk klorida ESl 4 dan oksida EO 2:
M(ESl 4) = x + 4 35.5 = (x + 142) g/mol,
M(EO 2) = x + 2 16 = (x + 32) g/mol. 1b
Sejak dengan syarat
M(ESl 4) ∕ M(EO 2) = 17 ∕ 6, maka
(x + 142) ∕ (x + 32) = 17 ∕ 6.
Dari manakah x = 28 Ini ialah unsur silikon. 1b
3. Pelarutan sampel aluminium dalam larutan kalium hidroksida pada 20 0 C selesai dalam 36 minit, dan pada 40 0 C – dalam 4 minit. Berapa lamakah masa yang diambil untuk sampel aluminium yang sama larut pada 65 0 C? Tulis persamaan tindak balas.
Persamaan tindak balas
2Al + 2KOH + 6H 2 O = 2K + 3H 2. 1b
Kerana kelajuan purata tindak balas adalah berkadar songsang dengan masa tindak balas, maka apabila suhu meningkat daripada 20 0 C hingga 40 0 C, kadar tindak balas akan meningkat sebanyak
sekali.
Mengikut peraturan van't Hoff ( 
) kita memperoleh nilai γ:
γ = 3. 1b
Peningkatan kadar tindak balas apabila suhu meningkat daripada 40 0 C kepada 65 0 C akan menjadi:
sekali. 1b
Akibatnya, masa tindak balas pada 65 0 C akan menjadi 15.588 kali kurang daripada pada 40 0 C dan sama
1b
4. Dua gelas dengan jisim yang sama, satu daripadanya mengandungi 100 g larutan 18.25% asid hidroklorik, dan satu lagi – 100 g larutan 16% kuprum sulfat, diletakkan pada dua cawan penimbang. Keseimbangan penimbang telah terganggu dengan menambahkan 2 g kalsium karbonat kepada asid hidroklorik. Kira jisim bahagian besi yang perlu ditambah ke dalam gelas lain supaya timbangan itu mengimbang semula.
Segelas asid hidroklorik mengandungi
100·0.1825 = 18.25 g HCl. 1b
Selepas menambah CaCO 3 tindak balas berlaku
2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O, 1b
dalam kes ini, CaCO 3 dimakan sepenuhnya, kerana HCl terkandung secara berlebihan dalam larutan (seperti yang dapat dilihat dari larutan perkadaran):
2 36.5g HCl ─ 100g CaCO 3
x g HCl ─ 2 g CaCO 3
x = 1.46 g HCl diperlukan (daripada 18.25 g) untuk melarutkan CaCO 3, 1b
dan terbentuk
100g CaCO 3 ─ 44g CO 2
2g CaCO 3 ─ y g CO 2
y = 0.88g CO 2. 1b
Oleh itu, jisim kaca dengan HCl meningkat sebanyak 2 g pada masa menambah CaCO 3 dan menurun sebanyak 0.88 g selepas tamat tindak balas akibat penyingkiran CO 2 (kita menganggap bahawa semua CO 2 menyejat) dan menjadi sama. kepada
100g + 2g – 0.88g = 101.12g.
Ini adalah 1.12 g lebih daripada jisim awal. 1b
Untuk memulihkan keseimbangan timbangan, jumlah yang sama (1.12 g) Fe harus ditambah pada gelas kedua, kerana akibat tindak balas
Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4 1b
bahan terbentuk yang kekal di dalam kaca.
5. Tulis persamaan tindak balas yang boleh digunakan untuk menjalankan penjelmaan berikut:
Elemen tindak balas:
Persamaan tindak balas yang sepadan dengan skema transformasi telah disusun:
(Pembentukan CO 3 boleh diterima)
Jawapannya betul dan lengkap, termasuk semua elemen yang disebutkan di atas 5 mata
4 persamaan tindak balas ditulis dengan betul 4 mata
Menulis 3 persamaan tindak balas 3 mata dengan betul
Menulis 2 persamaan tindak balas 2 mata dengan betul
Menulis 1 persamaan tindak balas 1 mata dengan betul
Semua elemen jawapan ditulis dengan salah 0 mata
Mata: maks 5
6. Tentukan formula molekul alkena jika diketahui bahawa jumlah yang sama, berinteraksi dengan pelbagai hidrogen halida, membentuk, masing-masing, sama ada 5.23 g terbitan klorin atau 8.2 g terbitan bromo.
Elemen tindak balas:
1) Persamaan tindak balas ditulis dan ditunjukkan bahawa jumlah haloalkana adalah sama antara satu sama lain:
C n H 2 n + HCl C n H 2 n +1 Cl
C n H 2 n + HBr C n H 2 n +1 Br
n(C n H 2n+1 Cl) = n(C n H 2n+1 Br)
2) Keputusan persamaan algebra dijumpai formula molekul alkena:
5.23/(14n+36.5) = 8.2/(14n+81)
Formula molekul alkena C 3 H 6
Jawapannya betul dan lengkap, termasuk semua elemen yang disebutkan di atas 2 mata
Elemen pertama jawapan 1 mata ditulis dengan betul
Semua elemen jawapan ditulis dengan salah 0 mata
Skor maksimum 2
Mata: maks2
7. Hasil pembakaran lengkap campuran propana dan metilamin dalam oksigen berlebihan telah melalui lebihan larutan barium hidroksida, mengakibatkan pembentukan 13.97 g sedimen. Gas yang tidak diserap disalurkan ke atas kuprum panas. Selepas itu, isipadu gas yang dikurangkan kepada keadaan biasa menjadi 2.5 kali ganda kurang daripada isipadu campuran awal propana dan metilamin (no). Tentukan pecahan jisim bahan dalam campuran awal gas.
Penyelesaian:
C 3 P 8 + 5O 2 -------- 3CO 2 + 4H 2 O
4CH 3 NH 2 + 9O 2 ------ 4CO 2 + 2N 2 + 10 H 2 O
CO 2 + Ba(OH) 2 ------ BaCO 3 + H 2 O
O 2 + 2Cu ------ 2CuO
Biarkan ν(C 3 H 8) = x mol, ν(CH 3 NH 2) = y mol, maka
ν(CO 2) = 3x+y, ν(CO 2) = ν(BaCO 3) = 13.97/197 = 0.0709 mol
Selepas melepasi kuprum, hanya nitrogen yang tinggal.
ν(N 2) = 0.5у, ν (gas punca) = x+y
x+y= 2.5(0.5y) x= 0.25y
3х+y+0.0709 0.75y+y=0.0709
x=0.25*0.0405= 0.0101 y=0.0709/1.75=0.0405
ν(C 3 H 8) = 0.0101 mol; m(C 3 H 8)= 0.0101*44= 0?446u
ν(CH 3 NH 2) = 0.0405 mol; m(CH 3 NH 2)0.0405*31= 1.256g
m(campuran) = 0.446+1.256 = 1.7g
ω(C 3 H 8) = 0.0446/1.7 = 0.262(26.2%)
ω(CH 3 H 2) = 1.256/1.7 = 0.738 (73.8%)
Persamaan yang disusun tindak balas kimia 2 mata
Satu persamaan telah dibuat untuk mengira 2 mata
Kesimpulan dibuat tentang baki gas dan jumlah bahannya ditentukan 2 mata
Menyusun dan menyelesaikan sistem persamaan 3 mata
Pecahan jisim bahan ditentukan 1 mata