Реакции ионного обмена - виды, условия протекания и примеры

Химическое преобразование, где участвуют вещества, находящиеся в виде вводных растворов – это реакция ионного обмена. 

В данном процессе степень окисления составляющих веществ остается неизменной. Это объясняется тем, что этими веществами являются электролиты.

Условия протекания реакций между электролитами

В химии такие взаимодействия называют гидролизом. Этот процесс можно описать по правилам составления уравнений. 

Их суть заключается в следующем:

• должны быть уравнены суммы электрических зарядов ионов в правой и левой стороне уравнения;

• в растворах компонентами являются вещества в виде ионов;

• если в уравнении описывается нерастворимый компонент, то это означает, что он в природе слаборастворимый;

• если в решение уравнения включены не растворяющиеся в водной среде вещества, то это значит что они не диссоциируют. 

Данные химические реакции описываются уравнениями. Виды этих уравнений - это сокращенный ионный, полный ионный и молекулярный алгоритм описания процессов.

Молекулярные уравнения реакций

В таких уравнениях компоненты описываются в виде молекул. Их записывают таким образом:

FeCl₃ + 3KOH = Fe(OH)₃↓ + 3KCl.

Из формулы видно, что к положительному заряду одного компонента добавляется противоположный заряд другого вещества. 

Стрелка вниз указывает, что реакция химических компонентов образует осадок. Если в результате преобразований происходит выделение газа, то ставят стрелку вверх.

Алгоритм взаимодействия других ионов описывается по той же схеме.

Важно помнить, что составить ионное уравнение возможно на основе молекулярной формулы. Должна быть четкая последовательность. 

Полные ионные уравнения

Практически с помощью молекулярного уравнения нельзя в полном объеме описать химическую реакцию. 

Например, реакция соляной кислоты с гидроксидом натрия записывается в молекулярном виде:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O.

Но по этой формуле невозможны расшифровки процесса в полном объеме. Точно это записывают так:

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O.

Теперь видно, что все необратимые реакции разбиты по отдельным частицам. Такая разбивка на ионы называется полной формулой ионного обмена.

Сокращенные ионные уравнения

На практике реакцию ионного обмена нельзя описать полностью полным уравнением. Это объяснятся присутствием с обеих сторон идентичных составляющих – катионов.

В формуле это Cl^- и Na⁺. Если их убрать, получаем упрощенный вид уравнения:

H⁺ + OH^- = H₂O.

Из этого становится понятным, что происходит нейтрализация воды. К этому все сводится. Хотя все описанные правила имеют одинаковую цель – полностью описать химические процессы.