Задание 30: Реакции ионного обмена

Типичная формулировка: «Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ». В перечне обычно даны 5–6 формул — соли, кислоты, основания, иногда оксиды. Среди них нужно найти именно ту пару, где реакция пойдёт до конца.

…

• Электролитическая диссоциация — распад электролита на ионы при растворении: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$.
• Сильные электролиты диссоциируют полностью и в ионных уравнениях записываются в виде ионов: сильные кислоты ($HCl$, $HBr$, $HI$, $HNO_3$, $H_2SO_4$, $HClO_4$, $HClO_3$, $HBrO_3$), щёлочи ($NaOH$, $KOH$, $Ca(OH)_2$ и другие гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов), растворимые соли.
• Слабые электролиты, нерастворимые вещества, газы и вода записываются в ионных уравнениях в молекулярной форме: $H_2O$, $H_2CO_3$ (распадается на $H_2O$ и $CO_2\uparrow$), $H_2SO_3$, слабые кислоты ($CH_3COOH$, $H_2S$), нерастворимые основания, малорастворимые соли.
• Правило Бертолле: реакция ионного обмена идёт практически до конца, если в результате образуется хотя бы один из продуктов: осадок (нерастворимое вещество), газ, вода или другой слабый электролит.
• Таблица растворимости солей и оснований — необходимо помнить основные закономерности: карбонаты, сульфиды, фосфаты большинства металлов нерастворимы (кроме солей щелочных металлов и аммония); сульфаты кальция, бария, свинца малорастворимы; гидроксиды большинства металлов нерастворимы, кроме щелочных и щёлочноземельных.
• Гидрокарбонаты, гидросульфиты и подобные кислые соли реагируют с более сильными кислотами по схеме вытеснения слабой летучей кислоты: $HCO_3^- + H^+ = H_2O + CO_2\uparrow$.
• Заряды ионов должны быть согласованы с формулами: $Ca^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $BrO_3^-$, $OH^-$ и так далее — при записи ионных уравнений сумма зарядов слева должна равняться сумме зарядов справа.

1. Выписать формулы всех веществ из перечня и определить тип каждого: кислота, основание, соль, оксид.
2. Для каждого вещества определить, сильный это электролит или слабый, растворимо оно или нет — использовать таблицу растворимости.
3. Перебрать возможные пары веществ и для каждой пары мысленно «поменять партнёров» ионов, проверяя, не получится ли осадок, газ или вода.
4. Найти единственную пару, которая удовлетворяет правилу Бертолле — именно эти вещества и есть ответ.
5. Составить молекулярное уравнение реакции, расставить коэффициенты так, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа совпадало.
6. Переписать уравнение в ионном виде: сильные электролиты — как ионы, слабые электролиты, осадки, газы и воду — в молекулярной форме.
7. Сократить одинаковые ионы, стоящие в левой и правой части полного ионного уравнения, — оставшееся выражение и есть сокращённое ионное уравнение. …