Жасау

Иондық түрдегі Zn hcl реакция теңдеуі. HCl Zn, ORR реакция теңдеуі, қысқартылған-иондық теңдеу. Мырыштың тұз қышқылымен әрекеттесуі

Мырыш (Zn) - химиялық элемент, сілтілі жер металдар тобына жатады. Менделеевтің периодтық жүйесінде ол 30 саны, яғни атом ядросының заряды, электрондар мен протондар саны да 30. Мырыш IV периодтың екінші екінші тобында. Топ нөмірі бойынша оның валенттілігінде немесе сыртында орналасқан атомдар санын анықтауға болады энергия деңгейі- сәйкес, 2.

Мырыш типтік сілтілік метал ретінде

Мырыш - қалыпты күйінде ол көкшіл-сұр түсті болады, бетінде оксидті қабықшаны (ZnO) алады.

Типтік амфотерлі метал ретінде мырыш атмосфералық оттегімен әрекеттеседі: 2Zn+O2=2ZnO – температурасыз, оксидті қабықша түзіледі. Қыздырған кезде ақ ұнтақ пайда болады.

Оксидтің өзі қышқылдармен әрекеттесіп, тұз бен су түзеді:

2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.

Қышқыл ерітінділерімен. Егер мырыш кәдімгі таза болса, онда реакция теңдеуі төменде HCl Zn болады.

Zn+2HCl= ZnCl2+H2 – реакцияның молекулалық теңдеуі.

Zn (заряд 0) + 2Н (заряд +) + 2Сl (заряд -) = Zn (заряд +2) + 2Cl (заряд -) + 2Н (заряд 0) - толық Zn HCl иондық реакция теңдеуі.

Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (қысқартылған иондық реакция теңдеуі).

Мырыштың тұз қышқылымен әрекеттесуі

Бұл теңдеу HCl Zn реакциялары тотығу-тотықсыздану типіне жатады. Мұны реакция кезінде Zn мен Н2 зарядының өзгеріп, реакцияның сапалық көрінісі байқалып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың болуын байқауға болады.

Бұл жағдайда Н2 тотықтырғыш болып табылады, өйткені с. О. Реакция басталғанға дейін сутегі «+», ал кейін «0» болды. Ол қалпына келтіру процесіне қатысып, 2 электрон берді.

Zn тотықсыздандырғыш, тотығуға қатысады, 2 электрон қабылдап, с.о. (тотығу дәрежесі).

Бұл сонымен қатар ауыстыру реакциясы. Оған 2 зат қатысты, қарапайым Zn және күрделі - HCl. Реакция нәтижесінде 2 жаңа зат, сонымен қатар бір жай – Н2 және бір күрделі – ZnCl2 түзілді. Zn металдардың Н2-ге дейінгі белсенділік қатарында орналасқандықтан, оны онымен әрекеттесетін заттан ығыстырып шығарды.

Жол жүретін уақыт келді. Біз білетініміздей, толық иондық теңдеуді тазалау керек. Теңдеудің оң және сол жағындағы бөлшектерді алып тастау керек. Бұл бөлшектер кейде «бақылаушы иондар» деп аталады; олар реакцияға қатыспайды.

Негізінде, бұл бөлікте күрделі ештеңе жоқ. Сізге тек абай болу керек және кейбір жағдайларда толық және қысқа теңдеулер сәйкес келуі мүмкін екенін түсіну керек (толығырақ мәліметтерді 9-мысалды қараңыз).

5-мысал. Кремний қышқылы мен калий гидроксидінің сулы ерітіндідегі әрекеттесуін сипаттайтын толық және қысқа иондық теңдеулерді жазыңыз.

Шешім. Әрине, молекулалық теңдеуден бастайық:

H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O.

Кремний қышқылы - ерімейтін қышқылдардың сирек мысалдарының бірі; Біз оны молекулалық түрде жазамыз. KOH және K 2 SiO 3-ті иондық түрде жазамыз. Әрине, біз H 2 O молекулалық түрде жазамыз:

H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ SiO 3 2- + 2H 2 O.

Реакция кезінде калий иондарының өзгермейтінін көреміз. Бұл бөлшектер процеске қатыспайды, біз оларды теңдеуден алып тастауымыз керек. Қажетті қысқа иондық теңдеуді аламыз:

H 2 SiO 3 + 2OH - = SiO 3 2- + 2H 2 O.

Көріп отырғаныңыздай, процесс кремний қышқылының OH - иондарымен әрекеттесуіне түседі. Бұл жағдайда калий иондары ешқандай рөл атқармайды: біз KOH-ды натрий гидроксидімен немесе цезий гидроксидімен алмастыра аламыз және дәл осындай процесс реакция колбасында болады.

6-мысал. Мыс (II) оксиді күкірт қышқылында ерітілді. Осы реакцияның толық және қысқа иондық теңдеуін жазыңыз.

Шешім. Негізгі оксидтер қышқылдармен әрекеттесіп, тұз бен су түзеді:

H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O.

Төменде сәйкес иондық теңдеулер берілген. Бұл жағдайда ештеңеге түсініктеме берудің қажеті жоқ деп ойлаймын.

2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu 2+ + SO 4 2-+H2O

2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O

7-мысал. Иондық теңдеулерді пайдалана отырып, мырыштың тұз қышқылымен әрекеттесуін сипаттаңыз.

Шешім. Сутегінің сол жағындағы кернеу қатарында орналасқан металдар қышқылдармен әрекеттесіп, сутегін бөледі (біз тотықтырғыш қышқылдардың ерекше қасиеттерін талқыламаймыз):

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.

Толық иондық теңдеуді оңай жазуға болады:

Zn + 2H + + 2Cl -= Zn 2+ + 2Cl -+H2.

Өкінішке орай, мұндай типтегі тапсырмаларда қысқаша теңдеуге көшкен кезде оқушылар жиі қателеседі. Мысалы, олар мырышты теңдеудің екі жағынан алып тастайды. Бұл үлкен қателік! Сол жағында жай зат, зарядсыз мырыш атомдары орналасқан. Оң жақта мырыш иондарын көреміз. Бұл мүлдем басқа нысандар! Одан да керемет опциялар бар. Мысалы, сол жағында H+ иондары сызылған, ал оң жағында Н2 молекулалары сызылған. Бұл екеуінің де сутегі екендігіне негізделген. Бірақ содан кейін, осы логикаға сүйене отырып, біз, мысалы, H 2, HCOH және CH 4 «бір нәрсе» деп есептей аламыз, өйткені бұл заттардың барлығында сутегі бар. Оның қаншалықты абсурдқа айналатынын қараңыз!

Әрине, бұл мысалда біз хлор иондарын ғана жоя аламыз (және керек!). Біз соңғы жауапты аламыз:

Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 .

Жоғарыда қарастырылған барлық мысалдардан айырмашылығы, бұл реакция тотығу-тотықсыздану болып табылады (бұл процесс кезінде тотығу дәрежелерінің өзгеруі орын алады). Бірақ біз үшін бұл мүлдем маңызды емес: иондық теңдеулерді жазудың жалпы алгоритмі осы жерде жұмысын жалғастыруда.

8-мысал. Мыс күміс нитратының сулы ерітіндісіне салынды. Ерітіндіде болатын процестерді сипаттаңыз.

Шешім. Көбірек белсенді металдар(кернеу қатарында сол жақта) олардың тұздарының ерітінділерінен активтілігі азырақтарды ығыстырады. Мыс күмістің сол жағындағы кернеу қатарында, сондықтан ол тұз ерітіндісінен Ag ығыстырып шығарады:

Сu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓.

Толық және қысқа иондық теңдеулер төменде берілген:

Cu 0 + 2Ag + + 2NO 3 -= Cu 2+ + 2NO 3 -+ 2Ag↓ 0,

Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0.

9-мысал. Барий гидроксиді мен күкірт қышқылының сулы ерітінділерінің әрекеттесуін сипаттайтын иондық теңдеулерді жазыңыз.

Шешім. Молекулярлық теңдеуді еш қиындықсыз жазуға болатын бейтараптандыру реакциясы туралы айтып отырмыз;

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.

Толық иондық теңдеу:

Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.

Қысқаша теңдеуді құру уақыты келді және мұнда қызықты деталь анық болады: шын мәнінде, қысқартуға ештеңе жоқ. Біз теңдеудің оң және сол жағында бірдей бөлшектерді байқамаймыз. Не істеу? Қате іздеп жатырсыз ба? Жоқ, мұнда қате жоқ. Біз кездестірген жағдай типтік емес, бірақ әбден қолайлы. Мұнда бақылаушы иондар жоқ; реакцияға барлық бөлшектер қатысады: барий иондары мен сульфат аниондары қосылса, барий сульфатының тұнбасы түзіледі, ал Н+ және ОН - иондары әрекеттескенде әлсіз электролит (су) түзіледі.

— Бірақ, рұқсат етіңіз! - деп айқайлайсың. - «Қысқа иондық теңдеуді қалай жазуға болады?»

Мүмкін емес! Қысқа теңдеу толық теңдеумен сәйкес келеді деуге болады, алдыңғы теңдеуді қайта жазуға болады, бірақ реакцияның мәні өзгермейді. Компиляторлар деп үміттенейік Бірыңғай мемлекеттік емтихан нұсқаларысізді осындай «тайғақ» сұрақтардан құтқарады, бірақ, негізінен, кез келген сценарийге дайын болуыңыз керек.

Өз бетімен жұмыс істеуге уақыт келді. Мен сізге келесі тапсырмаларды орындауды ұсынамын:

6-жаттығу. Төмендегі реакциялар үшін молекулалық және иондық теңдеулерді (толық және қысқа) жазыңыз:

Ba(OH) 2 + HNO 3 =
Fe + HBr =
Zn + CuSO 4 =
SO2 + KOH =

Химиядан Бірыңғай мемлекеттік емтихан бойынша 31-тапсырманы қалай шешуге болады

Негізінде, біз бұл мәселені шешудің алгоритмін талқыладық. Жалғыз мәселе - Бірыңғай мемлекеттік емтихан тапсырмасы біршама ... әдеттен тыс тұжырымдалған. Сізге бірнеше заттардың тізімі ұсынылады. Сізге реакция болуы мүмкін екі қосылысты таңдау керек, молекулалық және иондық теңдеулерді жазу керек. Мысалы, тапсырманы келесідей тұжырымдауға болады:

10-мысал. Натрий гидроксиді, барий гидроксиді, калий сульфаты, натрий хлориді және калий нитратының сулы ерітінділері бар. Бір-бірімен әрекеттесе алатын екі затты таңдаңыз; реакцияның молекулалық теңдеуін, сондай-ақ толық және қысқа иондық теңдеулерді жазыңыз.

Шешім. Бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластарының қасиеттерін еске түсіре отырып, біз жалғыз мүмкін болатын реакция барий гидроксиді мен калий сульфатының сулы ерітінділерінің әрекеттесуі болып табылады деген қорытындыға келеміз:

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KOH.

Толық иондық теңдеу:

Ba 2++ 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.

Қысқаша иондық теңдеу:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓.

Айтпақшы, бір қызық жағдайға назар аударыңыз: қысқа иондық теңдеулер осы мысалда және осы мақаланың бірінші бөлігіндегі 1-мысалда бірдей болып шықты. Бір қарағанда, бұл біртүрлі болып көрінеді: олар толығымен әрекет етеді әртүрлі заттар, бірақ нәтиже бірдей. Шындығында, мұнда таңқаларлық ештеңе жоқ: иондық теңдеулер реакцияның мәнін көруге көмектеседі, оны әртүрлі қабықтардың астында жасыруға болады.

Және бір сәт. Ұсынылған тізімнен басқа заттарды алып, иондық теңдеулерді құруға тырысайық. Мысалы, калий нитраты мен натрий хлоридінің өзара әрекеттесуін қарастырайық. Молекулярлық теңдеуді жазайық:

KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.

Әзірге бәрі ақылға қонымды болып көрінеді және біз толық иондық теңдеуге көшеміз:

K + + NO 3 - + Na + + Cl - = Na + + NO 3 - + K + + Cl - .

Біз қажетсізді алып тастап, жағымсыз бөлшектерді таба бастаймыз: бұл теңдеудегі БӘРІ «қосымша». Сол жақтағы барлық бөлшектерді оң жақтан табамыз. Бұл нені білдіреді? Бұл мүмкін бе? Иә, мүмкін, бұл жағдайда ешқандай реакция жоқ; ерітіндіде бастапқыда болған бөлшектер онда қалады. Реакция жоқ!

Көрдіңіз бе, біз молекулярлық теңдеуде байсалдылықпен сандырақ жазғанбыз, бірақ қысқа иондық теңдеуді «алдай алмадық». Бұл формулалар бізден ақылды болып шыққан кездегі жағдай! Есіңізде болсын: егер қысқа иондық теңдеуді жазған кезде сіз барлық заттарды алып тастау қажеттілігіне тап болсаңыз, бұл сіз қателесіп, артық нәрсені «азайтуға» тырысып жатырсыз немесе бұл реакция мүлдем мүмкін емес дегенді білдіреді.

11-мысал. Натрий карбонаты, калий сульфаты, цезий бромиді, тұз қышқылы, натрий нитраты. Берілген тізімнен бір-бірімен әрекеттесе алатын екі затты таңдап, реакцияның молекулалық теңдеуін, сонымен қатар толық және қысқаша иондық теңдеулерін жаз.

Шешім. Төмендегі тізімде 4 тұз және бір қышқыл бар. Тұздар реакция кезінде тұнба түзілсе ғана бір-бірімен әрекеттесе алады, бірақ аталған тұздардың ешқайсысы осы тізімдегі басқа тұзбен реакцияда тұнба түзе алмайды (бұл фактіні ерігіштік кестесін пайдаланып тексеріңіз!) Қышқыл тұз әлсіз қышқылмен түзілгенде ғана тұзбен әрекеттесе алады. HCl әсерінен күкірт, азот және гидробром қышқылдары ығыстырылмайды. Жалғыз ақылға қонымды нұсқа - тұз қышқылының натрий карбонатымен әрекеттесуі.

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2

Назар аударыңыз: теорияда реакция кезінде түзілуі керек H 2 CO 3 формуласының орнына H 2 O және CO 2 деп жазамыз. Бұл дұрыс, өйткені көмір қышқылы бөлме температурасында да өте тұрақсыз және су мен көмірқышқыл газына оңай ыдырайды.

Толық иондық теңдеуді жазғанда көмірқышқыл газының электролит емес екенін ескереміз:

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H 2 O + CO 2.

Артықты алып тастап, қысқа иондық теңдеуді аламыз:

CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2.

Енді аздап тәжірибе жасаңыз! Алдыңғы есептегідей, мүмкін емес реакциялар үшін иондық теңдеулерді құруға тырысыңыз. Мысалы, натрий карбонатын және калий сульфатын немесе цезий бромиді мен натрий нитратын алайық. Қысқа иондық теңдеу қайтадан «бос» екеніне көз жеткізіңіз.

USE-31 тапсырмаларын шешудің тағы 6 мысалын қарастырайық,
күрделі тотығу-тотықсыздану реакциялары жағдайында иондық теңдеулерді қалай жазу керектігін талқылаймыз,
Органикалық қосылыстардың иондық теңдеулеріне мысалдар келтірейік,
Сусыз ортада жүретін ион алмасу реакцияларына тоқталайық.

Мырыш (Zn) – сілтілі жер металдар тобына жататын химиялық элемент. Менделеевтің периодтық жүйесінде ол 30 саны, яғни атом ядросының заряды, электрондар мен протондар саны да 30. Мырыш IV периодтың екінші екінші тобында. Топ нөмірі бойынша оның валенттілік немесе сыртқы энергетикалық деңгейінде тұрған атомдар санын анықтауға болады – сәйкесінше 2.