Teori elektrolitik ayrışma tüm reaksiyonların olduğunu kabul eder sulu çözeltiler elektrolitler iyonlar arasındaki reaksiyonlardır. Bu nedenle, bu işlemler için yazılan reaksiyon denklemleri moleküler formçözeltilerdeki maddelerin gerçek durumunu yansıtmaz. Reaksiyon denklemlerinin yazılmasına ek olarak, moleküler formda, sulu çözeltilerdeki elektrolitler arasındaki reaksiyon denklemlerini temsil eden iyonik (iyon-moleküler) bir form da vardır. İyonik-moleküler reaksiyon denklemlerinde, az çözünür, az ayrışmış ve gaz halindeki maddeler molekül şeklinde yazılır ve güçlü elektrolitler- ayrıştıkları iyonlar şeklinde. Örneğin, bakır (II) klorür ve sodyum hidroksit çözeltileri reaksiyona girdiğinde bir bakır (II) hidroksit çökeltisi oluşur: CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2| + 2NaCl. İyonik moleküler formda bu reaksiyonun denklemi yazılmıştır. aşağıdaki gibi: Cu2+ + 2С1″ + 2Na+ + 20НГ = Cu(OH)2i + 2Na+ + 2СГ. Sodyum ve klor iyonlarının konsantrasyonları reaksiyon sırasında değişmeden kalır, dolayısıyla reaksiyon denkleminin dışında tutulabilirler. Çözeltideki iyonlar arasındaki reaksiyonlar bir örnek olduğundan kimyasal denge Jle Chatelier denge kayması ilkesi bunlara uygulanabilir. Bu prensibe göre, reaksiyon devam ederken herhangi bir madde reaksiyon alanından çıkarılırsa denge değişebilir. Bir maddenin uzaklaştırılması üç durumda gerçekleştirilebilir: 1) az çözünen bir çökeltinin oluşması; 2) seçim gaz halindeki madde; 3) hafifçe ayrışmış bir bileşiğin oluşumu. Bir (NH4)2S çözeltisi etkileşime girdiğinde hidroklorik asit hidrojen sülfür gazı oluşur ve reaksiyon dengesi sağa kayar: (NH4)2S + 2HC1 - 2NH4C1 + H2ST, 2NH4+ + S2″ + 2H4″ + 2СГ = 2NH4+ + 2СГ + H2Sf veya 2H+ + S2″ = H2Sf. Dengesi hafif ayrışmış bir bileşiğin oluşumuna doğru kayan bir reaksiyonun örneği, çözeltiler arasındaki etkileşimdir. nitrik asit ve sodyum hidroksit: HN03 + NaOH - NaN03 + H20, H+ + N03″ + Na+ + OH" = Na+ + NO3- + H20 veya H+ + OH" - H20. Hafifçe çözünür bir bileşiğin oluşumu ile reaksiyon yukarıda tartışılmıştır. Genellikle, dikkate alınan üç değişim reaksiyonu türünden birinin değil, bunların bir veya birkaç kombinasyonunun gerçekleştirildiği süreçlerle karşılaşırız. Böylece, bir potasyum sülfit çözeltisi sülfürik asit ile etkileşime girdiğinde, hafif ayrışmış bir maddenin (su) oluşumu ve salınması gazlı ürün: K2S03 + H2S04 = K2S04 + S02T + H20, 2K+ + S032″ + 2H+ + S042′ - 2K+ + S042″ + S02t + H20 veya 2H+ + S032~ - S02t + H20. Ve bir baryum hidroksit çözeltisi sülfürik asitle reaksiyona girdiğinde hem çökelti hem de zayıf elektrolit: Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04i + 2H20, ‘Ba2+ + 20H” + 2H* + S042’ “BaS04i + 2H20. Az çözünen iki maddenin oluşmasıyla bazı reaksiyonlar meydana gelir: CuS04 + BaS = BaS04| + CuSj, Cu2+ + S042″ + Ba2* + S2″ = BaS04l + CuSi. Bir dizi metabolik süreçte, reaksiyonun hem başlangıç hem de son ürünleri arasında hafif ayrışmış veya az çözünen bileşikler bulunur: nh4oh + n+ + C1-?± nh4+ + cr + n2o. Az çözünen bileşiklerin oluşması nedeniyle bazı durumlarda kuvvetli asit zayıf bileşiklerden, örneğin: Cu24″ + 2СГ + H2S « CuSJ + 2Н* + 2СГ, Cu2+ + H2S-CuSi + 2Н+. Dolayısıyla yukarıda tartışılan örnekler bunu doğrulamaktadır. genel desen: Elektrolit çözeltilerindeki tüm değişim reaksiyonları serbest iyonların sayısının azalması yönünde ilerler.
İşin yapılmasını sağlamak
Deney 1. Az çözünen bazların oluşumu. Bir test tüpüne 3-5 damla demir (III) tuzu çözeltisi, diğerine aynı miktarda bakır (II) tuzu çözeltisi ve üçüncüsüne de nikel (II) tuzu çözeltisi dökün. Çökme oluşuncaya kadar her test tüpüne birkaç damla alkali çözeltisi ekleyin. Tortuyu bir sonraki deneye kadar saklayın.
Ortaya çıkan metal hidroksit çökeltileri hangi sınıfa aittir? Bu hidroksitler güçlü bazlar mıdır?
Deney 2. Az çözünen bazların çözünmesi.Önceki deneyde elde edilen çökeltilere tamamen eriyene kadar %15 konsantrasyonlu birkaç damla hidroklorik asit çözeltisi ekleyin.
Bazlar bir asit içinde çözündüğünde hangi yeni, hafif ayrışmış bileşik oluşur?
Deney 3. Az çözünebilen tuzların oluşumu.
A. İki test tüpüne 3-5 damla kurşun (II) nitrat çözeltisi dökün ve bir test tüpüne birkaç damla potasyum iyodür, diğerine baryum klorür ekleyin.
Her test tüpünde ne gözlenir?
B. Bir test tüpüne 3-5 damla sodyum sülfat çözeltisi, diğerine aynı miktarda krom (III) sülfat çözeltisi dökün. Çökme oluşuncaya kadar her test tüpüne birkaç damla baryum klorür çözeltisi ekleyin.
Çökelti olarak hangi madde oluşur? Baryum klorürün örneğin demir (III) sülfatla benzer bir reaksiyonu meydana gelecek mi?
Deney 4. Amfoterik hidroksitlerin özelliklerinin incelenmesi.
A . 3 damla çinko tuzu çözeltisi ve birkaç damla seyreltilmişçözüm kostik soda(reaktif rafından) çinko hidroksit çökeltisi oluşana kadar. Ortaya çıkan çökeltileri çözün: bir test tüpünde - bir hidroklorik asit çözeltisinde, diğerinde - fazla konsantre
B. İki test tüpüne 3 damla alüminyum tuzu çözeltisi ve birkaç damla ekleyin seyreltilmiş kostik soda çözeltisi (reaktiflerin bulunduğu bir raftan) bir alüminyum hidroksit çökeltisi oluşana kadar. Ortaya çıkan çökeltileri çözün: bir test tüpünde - bir hidroklorik asit çözeltisinde, diğerinde - fazla konsantre kostik soda çözeltisi (bir çeker ocaktan).
B. 3 damla krom (III) tuzu çözeltisi ve birkaç damla seyreltilmiş sodyum hidroksit çözeltisi (reaktiflerin bulunduğu bir raftan), bir krom (III) hidroksit çökeltisi oluşana kadar. Ortaya çıkan çökeltileri çözün: bir test tüpünde - bir hidroklorik asit çözeltisinde, diğerinde - fazla konsantre kostik soda çözeltisi (bir çeker ocaktan).
Deney 5. Hafif ayrışmış bileşiklerin oluşumu. Bir test tüpüne 3-5 damla amonyum klorür çözeltisi ve birkaç damla sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin. Kokuya dikkat edin, görünüşünü reaksiyon denklemine göre açıklayın.
Deney 6. Komplekslerin oluşumu. Bir test tüpüne 3-5 damla bakır (II) sülfat çözeltisi dökün, ardından damla damla ekleyin seyreltilmiş(reaktiflerin bulunduğu bir raftan!) Amonyak çözeltisi, reaksiyona göre bir hidroksibakır (II) sülfat çökeltisi oluşana kadar:
2CuSO4 + 2NH4OH = (CuOH)2SO4 ↓ + (NH4)2SO4
Tortuya fazlalık ekleyin konsantre amonyak çözeltisi (bir çeker ocaktan!). Reaksiyona göre çökeltinin çözünmesine dikkat edin:
(CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + 6NH 4 OH = 2SO 4 + 8H 2 O
Ortaya çıkan çözünür bakır amin kompleksi hangi renge sahiptir?
Deney 7. Gazların oluşumu.
A. Bir test tüpüne 3-5 damla sodyum karbonat çözeltisi ve birkaç damla sülfürik asit dökün. Ne gözlemleniyor?
B. Bir test tüpüne 3-5 damla sodyum sülfit çözeltisi ve 1 damla sülfürik asit dökün. Dışarı çıkan gaz kokusuna dikkat edin.
GERİ DÖNÜŞÜLEMEZ REAKSİYONLAR
Az çözünen maddelerin (çökeltiler) oluşumuyla reaksiyonlar.
Moleküler ve iyonik oluşturalım moleküler denklemler demir(III) klorür ve sodyum hidroksit çözeltileri arasındaki reaksiyonlar.
1. Moleküler denklemi yazın ve katsayıları seçin:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl
2. Reaksiyonun oluşmasına neden olan maddeyi bulalım. Bu Fe(OH)3'tür. Tortu işaretini ↓ koyduk:
3. Bazın gücünü ve tuzların çözünürlüğünü belirtiyoruz:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl
çözünür güçlü tortuçözünür
Tuz bazlı tuz
4. İyonik-moleküler denklemin tamamını yazalım (çözünür tuzları ve iyon formundaki güçlü bir bazı temsil ediyoruz):
Fe 3+ + 3Cl – + 3Na + + 3OH – = Fe(OH)3 ↓ + 3Na + + 3Cl –
5. Reaksiyona dahil olmayan formülleri vurgulayalım (bunlar denklemin her iki tarafındaki aynı iyonların formülleridir):
Fe 3+ + 3Cl – + 3Na++ 3OH – = Fe(OH)3 ↓ + 3Na+ + 3Cl –
6. Altı çizili formülleri eleyin ve
Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH)3 ↓
Kısaltılmış iyon molekülü, reaksiyonun özünün Fe3+ ve OH – iyonlarının etkileşimine indirgendiğini ve bunun sonucunda demir(III) hidroksit Fe(OH)3 çökeltisinin oluştuğunu gösterir.
Zayıf ayrışan maddelerin (zayıf elektrolitler) oluşumuyla reaksiyonlar.
Nitrik asit ve potasyum hidroksit çözeltileri arasındaki reaksiyon için moleküler ve iyon-moleküler denklemler oluşturalım.
Moleküler denklem:
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
güçlü güçlü çözünür zayıf
asit baz tuzu elektrolit
H + + NO 3 – + K + + OH – = K + NO 3 – + H 2 O
Kısaltılmış iyon-moleküler denklem:
H + + OH – = H 2 O
Gaz halindeki maddelerin oluşumu ile reaksiyonlar.
Sodyum sülfür ve sülfürik asit çözeltileri arasındaki reaksiyon için moleküler ve iyon-moleküler denklemler oluşturalım.
Moleküler denklem:
Na2S + H2S04 = Na2S04 + H2S
çözünür güçlü çözünür gaz
tuz asit tuzu
Tam moleküler iyonik denklem:
2Na + + S 2 – + 2H + + SO 4 2 – = 2Na + + SO 4 2 – + H 2 S
Kısaltılmış iyon-moleküler denklem:
2H + + S 2 – = H 2 S
GERİ DÖNÜŞ REAKSİYONLARI
Potasyum nitrat ve sodyum klorür çözeltilerini birleştirirken ortaya çıkan süreçleri analiz edelim.
Moleküler denklem:
KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3
çözünür çözünür çözünür çözünür
tuz tuz tuz tuz
Tam moleküler iyonik denklem:
K + + NO 3 – + Na + + Cl – ⇄ K + + Cl – + Na + + NO 3 –
İÇİNDE bu durumda kısaltılmış iyon-moleküler denklem yazılamaz: elektrolitik ayrışma teorisine göre, reaksiyon meydana gelmiyor. Böyle bir çözelti buharlaştırılırsa dört tuzdan oluşan bir karışım elde ederiz: KNO3, NaCl, KCl, NaN03.
a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH kullanarak
Cevabınızı moleküler ve iyon moleküler denklemler olası reaksiyonlar.
7 puan
Oran moleküler ağırlıklar Grup IV'te bulunan bir elementin daha yüksek klorürü ve oksidi periyodik tablo, 17:6'dır.
Bir alüminyum numunesinin 20 0 C'de bir potasyum hidroksit çözeltisi içinde çözülmesi 36 dakikada, 40 0 C'de ise 4 dakikada tamamlanır. Aynı alüminyum numunesinin 65 0 C'de çözünmesi ne kadar sürer? Reaksiyon denklemini yazın.
Biri 100 g %18,25'lik hidroklorik asit çözeltisi ve diğeri 100 g %16'lık bakır sülfat çözeltisi içeren aynı kütleye sahip iki bardak, iki terazi kefesine yerleştirildi. Hidroklorik asite 2 g kalsiyum karbonat ilave edilerek terazilerin dengesi bozuldu. Terazinin tekrar dengelenmesi için başka bir bardağa eklenmesi gereken demirin bir kısmının kütlesini hesaplayın.
Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirmek için kullanılabilecek reaksiyon denklemlerini yazın:
5 puan
Aynı miktarda çeşitli hidrojen halojenürlerle etkileşime girerek sırasıyla 5,23 g klor türevi veya 8,2 g bromo türevi oluşturduğu biliniyorsa, bir alkenin moleküler formülünü belirleyin.
Aşırı oksijen içindeki bir propan ve metilamin karışımının tam yanma ürünleri, fazla miktarda baryum hidroksit çözeltisinden geçirildi ve bunun sonucunda 13.97 g çökelti oluştu. Emilmeyen gazlar sıcak bakırın üzerinden geçirildi. Daha sonra getirilen normal koşullar gazın hacmi, orijinal propan ve metilamin karışımının (n.o.) hacminden 2,5 kat daha az oldu. Tanımlamak kütle kesirleri Gazların ilk karışımındaki maddeler.
Olimpiyat 11. sınıf (1 tur)
(cevaplar)
1. Dönüşümü gerçekleştirmek mümkün mü: BaS → Ba(HS) 2
a) HCl b) H 2 S c) H 2 O d) NaOH?
Olası reaksiyonlar için cevabınızı moleküler ve iyon-moleküler denklemlerle destekleyin..
a) 2BaS + 2HCl = Ba(HS)2 + BaCl2 2b
2Ва 2+ + 2S 2– + 2Н + + 2Сl – = Ва 2+ + 2НS – + Ва 2+ + 2Сl –
2S 2– + 2Н + = 2НS –
S 2– + H + = NS –
Olabilmek
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 –
Olabilmek
c) 2BaS + 2H20 = Ba(HS)2 + Ba(OH)2 2b
S 2– + H 2 O = NS – + OH –
Orijinal maddenin yalnızca bir kısmı hidrolize uğradığından bu mümkün değildir.
d) BaS + 2NaON = Ba(OH)2 + Na2S 1b
Ba 2+ + S 2– + 2Na + + 2OH – = Ba 2+ + 2OH – + 2Na + + S 2–
Bu imkansızdır çünkü reaksiyon meydana gelmez.
2. Periyodik sistemin IV. grubunda yer alan bir elementin yüksek klorür ve oksitinin moleküler ağırlıklarının oranı 17: 6'dır. Elementi tanımlayın.
Grup IV (E)'nin bir elemanı daha yüksek bir değerlik IV'e sahiptir ve klorür ESL 4 ve oksit EO 2'yi oluşturur:
M(ESl 4) = x + 4 35,5 = (x + 142) g/mol,
M(EO 2) = x + 2 16 = (x + 32) g/mol. 1b
Koşul gereği
M(ESl 4) ∕ M(EO 2) = 17 ∕ 6, o zaman
(x + 142) ∕ (x + 32) = 17 ∕ 6.
X = 28 nereden geliyor? Silisyum elementidir. 1b
3. Bir alüminyum numunesinin 20 0 C'deki bir potasyum hidroksit çözeltisi içinde çözünmesi 36 dakikada, 40 0 C'de ise 4 dakikada tamamlanır. Aynı alüminyum numunesinin 65 0 C'de çözünmesi ne kadar sürer? Reaksiyon denklemini yazın.
Reaksiyon denklemi
2Al + 2KOH + 6H20 = 2K + 3H2. 1b
Çünkü ortalama hız reaksiyon, reaksiyon süresi ile ters orantılıdır, bu durumda sıcaklık 20 0 C'den 40 0 C'ye çıktığında reaksiyon hızı artacaktır.
bir kere.
Van't Hoff kuralına göre ( 
) γ değerini elde ederiz:
γ = 3.1b
Sıcaklık 40 0 C'den 65 0 C'ye çıktığında reaksiyon hızındaki artış şu şekilde olacaktır:
bir kere. 1b
Sonuç olarak, 65 0 C'deki reaksiyon süresi, 40 0 C'ye göre 15.588 kat daha az ve eşit olacaktır.
1b
4. Biri 100 g %18,25'lik hidroklorik asit çözeltisi ve diğeri - 100 g %16'lık bakır sülfat çözeltisi içeren aynı kütleye sahip iki bardak, iki fincan terazi üzerine yerleştirildi. Hidroklorik asite 2 g kalsiyum karbonat ilave edilerek terazilerin dengesi bozuldu. Terazinin tekrar dengelenmesi için başka bir bardağa eklenmesi gereken demirin bir kısmının kütlesini hesaplayın.
Bir bardak hidroklorik asit içerir
100·0,1825 = 18,25 g HCI. 1b
CaCO3 eklendikten sonra reaksiyon meydana gelir
2HCl + CaC03 = CaCl2 + C02 + H20, 1b
bu durumda, HCl çözeltide fazla miktarda bulunduğundan (orantının çözümünden görülebileceği gibi) CaCO3 tamamen tüketilir:
2 36,5g HCl ─ 100g CaCO3
x g HCl ─ 2 g CaCO3
x = CaCO3, 1b'yi çözmek için (18,25 g'dan) 1,46 g HCl gereklidir
ve oluşur
100g CaCO3 ─ 44g CO2
2g CaCO3 ─ y g CO2
y = 0,88g C02. 1b
Böylece, HCl'li camın kütlesi, CaCO3 eklendiğinde 2 g arttı ve reaksiyon bitiminden sonra CO2'nin uzaklaştırılması nedeniyle 0,88 g azaldı (tüm CO2'nin buharlaştığını varsayıyoruz) ve eşit hale geldi ile
100g + 2g – 0,88g = 101,12g.
Bu, başlangıçtaki kütleden 1,12 g daha fazladır. 1b
Terazinin dengesini yeniden sağlamak için, reaksiyonun bir sonucu olarak ikinci bardağa aynı miktarda (1,12 g) Fe eklenmelidir.
Fe + CuS04 = Cu + FeS04 1b
camda kalan maddeler oluşur.
5. Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirmek için kullanılabilecek reaksiyon denklemlerini yazın:
Yanıt unsurları:
Dönüşüm şemasına karşılık gelen reaksiyon denklemleri derlendi:
(CO 3 oluşumu kabul edilebilir)
Cevap doğru ve eksiksizdir, yukarıda belirtilen tüm unsurları içermektedir 5 puan
Doğru yazılmış 4 reaksiyon denklemi 4 puan
Doğru yazılmış 3 reaksiyon denklemi 3 puan
Doğru yazılmış 2 reaksiyon denklemi 2 puan
Doğru yazılmış 1 reaksiyon denklemi 1 puan
Cevabın tüm unsurları yanlış yazılmış 0 puan
Puan: maksimum 5
6. Aynı miktardaki çeşitli hidrojen halojenürlerle etkileşime girerek sırasıyla 5,23 g klor türevi veya 8,2 g bromo türevi oluşturduğu biliniyorsa, bir alkenin moleküler formülünü belirleyin.
Yanıt unsurları:
1) Reaksiyon denklemleri yazılır ve haloalkan miktarlarının birbirine eşit olduğu gösterilir:
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) Karar cebirsel denklem kurmak moleküler formül alken:
5,23/(14n+36,5) = 8,2/(14n+81)
Alken C3H6'nın moleküler formülü
Cevap doğru ve eksiksizdir, yukarıda belirtilen tüm unsurları içermektedir 2 puan
Cevabın ilk öğesinin doğru yazılması 1 puan
Cevabın tüm unsurları yanlış yazılmış 0 puan
Maksimum puan 2
Puan: max2
7. Aşırı oksijen içindeki bir propan ve metilamin karışımının tam yanma ürünleri, fazla miktarda baryum hidroksit çözeltisinden geçirilerek 13.97 g çökelti oluştu. Emilmeyen gazlar sıcak bakırın üzerinden geçirildi. Bundan sonra, normal koşullara indirgenen gazın hacmi, başlangıçtaki propan ve metilamin karışımının (n.o.) hacminden 2,5 kat daha az oldu. Gazların ilk karışımındaki maddelerin kütle kesirlerini belirleyin.
Çözüm:
C 3 P 8 + 5O 2 -------- 3CO 2 + 4H 2 O
4CH3NH2 + 9O2 ------ 4CO2 + 2N2 + 10 H2O
CO 2 + Ba(OH) 2 ------ BaCO 3 + H 2 O
O 2 + 2Cu ------ 2CuO
ν(C3H8) = x mol, ν(CH3NH2) = y mol olsun, o zaman
ν(CO2) = 3x+y, ν(CO2) = ν(BaCO3) = 13,97/197 = 0,0709 mol
Bakırın üzerinden geçtikten sonra geriye sadece nitrojen kaldı.
ν(N 2) = 0,5у, ν (kaynak gazlar) = 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(C3H8) = 0,0101 mol; m(C3H8)= 0,0101*44= 0?446u
ν(CH3NH2) = 0,0405 mol; m(CH3NH2)0,0405*31= 1,256g
m(karışım) = 0,446+1,256 = 1,7g
ω(C3H8) = 0,0446/1,7 = 0,262(26,2%)
ω(CH3H2) = 1,256/1,7 = 0,738 (%73,8)
Denklemler hazırlandı kimyasal reaksiyonlar 2 puan
2 puan hesaplamak için denklem oluşturuldu
Geriye kalan gazla ilgili bir sonuca varıldı ve madde miktarı 2 puan olarak belirlendi
3 puanlık bir denklem sistemini derleyip çözdüm
Maddelerin kütle kesirleri 1 puan olarak belirlendi