Creare

Ecuația reacției Zn hcl în formă ionică. Ecuația reacției HCl Zn, ORR, ecuația ionică abreviată. Reacția zincului cu acidul clorhidric

Zinc (Zn) - element chimic, aparținând grupului de metale alcalino-pământoase. În tabelul periodic al lui Mendeleev, acesta este numărul 30, ceea ce înseamnă că sarcina nucleului atomic, numărul de electroni și protoni este de asemenea 30. Zincul se află în grupul secundar II al perioadei IV. Prin numărul grupului puteți determina numărul de atomi care se află pe valența sau exteriorul său nivel de energie- în consecință, 2.

Zincul ca metal alcalin tipic

Zincul este un reprezentant tipic al metalelor în stare normală are o culoare gri-albăstruie se oxidează cu ușurință în aer, dobândind o peliculă de oxid (ZnO).

Ca metal amfoter tipic, zincul interacționează cu oxigenul atmosferic: 2Zn+O2=2ZnO - fără temperatură, cu formarea unei pelicule de oxid. Când este încălzită, se formează o pulbere albă.

Oxidul însuși reacționează cu acizii formând sare și apă:

2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.

Cu soluții acide. Dacă zincul este de puritate obișnuită, atunci ecuația de reacție este HCl Zn de mai jos.

Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - ecuația moleculară a reacției.

Zn (sarcină 0) + 2H (sarcină +) + 2Cl (sarcină -) = Zn (sarcină +2) + 2Cl (sarcină -) + 2H (sarcină 0) - ecuație completă a reacției ionice Zn HCl.

Zn + 2H(+) = Zn(2+) +H2 - S.I.U. (ecuația reacției ionice prescurtate).

Reacția zincului cu acidul clorhidric

Această ecuație Reacțiile HCl Zn sunt de tip redox. Acest lucru poate fi dovedit prin faptul că sarcina de Zn și H2 s-a schimbat în timpul reacției, a fost observată o manifestare calitativă a reacției și a fost observată prezența unui agent oxidant și a unui agent reducător.

În acest caz, H2 este un agent oxidant, deoarece c. O. hidrogenul înainte de începerea reacției a fost „+”, iar după aceea a devenit „0”. A participat la procesul de reducere, donând 2 electroni.

Zn este un agent reducător, participă la oxidare, acceptând 2 electroni, crescând c.o. (starea de oxidare).

Este, de asemenea, o reacție de înlocuire. A implicat 2 substanțe, una simplă Zn și una complexă - HCl. În urma reacției, s-au format 2 substanțe noi, precum și una simplă - H2 și una complexă - ZnCl2. Deoarece Zn este situat în seria de activitate a metalelor înainte de H2, l-a îndepărtat de substanța care a reacționat cu el.

E timpul să mergem mai departe. După cum știm deja, ecuația ionică completă trebuie curățată. Este necesar să eliminați acele particule care sunt prezente atât pe partea dreaptă cât și pe partea stângă a ecuației. Aceste particule sunt uneori numite „ioni observatori”; nu iau parte la reacție.

În principiu, nu este nimic complicat în această parte. Trebuie doar să fii atent și să realizezi că în unele cazuri ecuațiile complete și scurte pot coincide (pentru mai multe detalii, vezi exemplul 9).

Exemplul 5. Scrieți ecuații ionice complete și scurte care descriu interacțiunea acidului silicic și a hidroxidului de potasiu într-o soluție apoasă.

Soluţie. Să începem, firește, cu ecuația moleculară:

H2SiO3 + 2KOH = K2SiO3 + 2H2O.

Acidul silicic este unul dintre rarele exemple de acizi insolubili; O scriem în formă moleculară. Scriem KOH și K 2 SiO 3 sub formă ionică. Desigur, scriem H 2 O sub formă moleculară:

H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ Si032- + 2H20.

Vedem că ionii de potasiu nu se modifică în timpul reacției. Aceste particule nu iau parte la proces, trebuie să le eliminăm din ecuație. Obținem ecuația ionică scurtă dorită:

H2SiO3 + 2OH- = Si032- + 2H2O.

După cum puteți vedea, procesul se reduce la interacțiunea acidului silicic cu ionii OH. Ionii de potasiu nu joacă niciun rol în acest caz: am putea înlocui KOH cu hidroxid de sodiu sau hidroxid de cesiu, iar același proces ar avea loc în balonul de reacție.

Exemplul 6. Oxidul de cupru (II) a fost dizolvat în acid sulfuric. Scrieți o ecuație ionică completă și scurtă pentru această reacție.

Soluţie. Oxizii bazici reacţionează cu acizii formând sare şi apă:

H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O.

Ecuațiile ionice corespunzătoare sunt date mai jos. Cred că este inutil să comentez nimic în acest caz.

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

2H + + CuO = Cu2+ + H2O

Exemplul 7. Folosind ecuații ionice, descrieți interacțiunea zincului cu acidul clorhidric.

Soluţie. Metalele situate în seria de tensiune din stânga hidrogenului reacţionează cu acizii pentru a elibera hidrogen (nu discutăm despre proprietăţile specifice ale acizilor oxidanţi):

Zn + 2HCI = ZnCI2 + H2.

Ecuația ionică completă poate fi scrisă cu ușurință:

Zn + 2H++ 2Cl -= Zn2+ + 2Cl -+H2.

Din păcate, atunci când trec la o ecuație scurtă în sarcini de acest tip, elevii greșesc adesea. De exemplu, elimină zincul din două părți ale ecuației. Aceasta este o mare greșeală! Pe partea stângă se află o substanță simplă, atomi de zinc neîncărcați. În partea dreaptă vedem ionii de zinc. Acestea sunt obiecte complet diferite! Există și mai multe opțiuni fantastice. De exemplu, ionii H+ sunt tăiați pe partea stângă, iar moleculele H2 sunt tăiate pe partea dreaptă. Acest lucru este motivat de faptul că ambele sunt hidrogen. Dar apoi, urmând această logică, putem, de exemplu, să presupunem că H2, HCOH și CH4 sunt „același lucru”, deoarece toate aceste substanțe conțin hidrogen. Vezi cât de absurd poate deveni!

Desigur, în acest exemplu putem (și ar trebui!) să ștergem doar ionii de clor. Primim răspunsul final:

Zn + 2H + = Zn2+ + H2.

Spre deosebire de toate exemplele discutate mai sus, această reacție este redox (în timpul acestui proces, are loc o schimbare a stărilor de oxidare). Pentru noi, însă, acest lucru este complet lipsit de importanță: algoritmul general pentru scrierea ecuațiilor ionice continuă să funcționeze aici.

Exemplul 8. Cuprul a fost pus într-o soluție apoasă de nitrat de argint. Descrieți procesele care au loc în soluție.

Soluţie. Mai mult metale active(stând la stânga în seria de tensiune) înlocuiește pe cei mai puțin activi din soluțiile sărurilor lor. Cuprul este situat în seria de tensiuni la stânga argintului, prin urmare, înlocuiește Ag din soluția de sare:

Сu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓.

Ecuațiile ionice complete și scurte sunt prezentate mai jos:

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

Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .

Exemplul 9. Scrieți ecuații ionice care descriu interacțiunea soluțiilor apoase de hidroxid de bariu și acid sulfuric.

Soluţie. Vorbim despre o reacție de neutralizare care este bine cunoscută de toată lumea, ecuația moleculară poate fi scrisă fără dificultate:

Ba(OH)2 + H2SO4 = BaS04↓ + 2H2O.

Ecuație ionică completă:

Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaS0 4 ↓ + 2H 2 O.

A sosit momentul să întocmim o scurtă ecuație și aici devine clar un detaliu interesant: de fapt, nu este nimic de redus. Nu observăm particule identice pe partea dreaptă și stângă a ecuației. Ce să fac? Cauți o greșeală? Nu, nu există nicio greșeală aici. Situația pe care am întâlnit-o este atipică, dar destul de acceptabilă. Nu există ioni observatori aici; toate particulele participă la reacție: când ionii de bariu și anionul sulfat se combină, se formează un precipitat de sulfat de bariu, iar când ionii H + și OH - interacționează, se formează un electrolit slab (apă).

— Dar, lasă-mă! - exclami tu. - „Cum putem scrie o scurtă ecuație ionică?”

În nici un caz! Puteți spune că ecuația scurtă coincide cu cea completă, puteți rescrie din nou ecuația anterioară, dar sensul reacției nu se va schimba. Să sperăm că compilatorii Opțiuni pentru examenul de stat unificat te va scuti de astfel de întrebări „alunecoase”, dar, în principiu, ar trebui să fii pregătit pentru orice scenariu.

Este timpul să începi să lucrezi pe cont propriu. Vă sugerez să finalizați următoarele sarcini:

Exercițiul 6. Scrieți ecuații moleculare și ionice (complete și scurte) pentru următoarele reacții:

Ba(OH)2 + HNO3 =
Fe + HBr =
Zn + CuSO4 =
SO2 + KOH =

Cum se rezolvă sarcina 31 la examenul de stat unificat în chimie

În principiu, am discutat deja despre algoritmul pentru rezolvarea acestei probleme. Singura problemă este că sarcina Unified State Exam este formulată oarecum... neobișnuit. Vi se va oferi o listă cu mai multe substanțe. Va trebui să alegeți doi compuși între care este posibilă o reacție, să scrieți ecuații moleculare și ionice. De exemplu, sarcina ar putea fi formulată după cum urmează:

Exemplul 10. Sunt disponibile soluții apoase de hidroxid de sodiu, hidroxid de bariu, sulfat de potasiu, clorură de sodiu și azotat de potasiu. Alegeți două substanțe care pot reacționa între ele; scrieți ecuația moleculară pentru reacție, precum și ecuațiile ionice complete și scurte.

Soluţie. Amintindu-ne de proprietățile principalelor clase de compuși anorganici, ajungem la concluzia că singura reacție posibilă este interacțiunea soluțiilor apoase de hidroxid de bariu și sulfat de potasiu:

Ba(OH)2 + K2SO4 = BaS04↓ + 2KOH.

Ecuație ionică completă:

Ba 2+ + 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaS0 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.

Scurtă ecuație ionică:

Ba2+ + SO42- = BaS04↓.

Apropo, acordați atenție unui punct interesant: ecuațiile ionice scurte s-au dovedit a fi identice în acest exemplu și în exemplul 1 din prima parte a acestui articol. La prima vedere, acest lucru pare ciudat: reacţionează complet diferite substanțe, dar rezultatul este același. De fapt, nu este nimic ciudat aici: ecuațiile ionice ajută să vedem esența reacției, care poate fi ascunsă sub diferite învelișuri.

Și un moment. Să încercăm să luăm alte substanțe din lista propusă și să creăm ecuații ionice. Ei bine, de exemplu, luați în considerare interacțiunea dintre azotat de potasiu și clorură de sodiu. Să scriem ecuația moleculară:

KNO3 + NaCl = NaNO3 + KCl.

Până acum totul pare destul de plauzibil și trecem la ecuația ionică completă:

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

Începem să înlăturăm ceea ce este inutil și descoperim un detaliu neplăcut: TOTUL în această ecuație este „în plus”. Găsim toate particulele prezente pe partea stângă pe partea dreaptă. Ce înseamnă acest lucru? Este posibil? Da, poate, pur și simplu nu există nicio reacție în acest caz; particulele care au fost inițial prezente în soluție vor rămâne în ea. Nicio reactie!

Vezi tu, am scris cu calm prostii în ecuația moleculară, dar nu am fost capabili să „înșelim” ecuația ionică scurtă. Acesta este chiar cazul când formulele se dovedesc a fi mai inteligente decât noi! Amintiți-vă: dacă, când scrieți o ecuație ionică scurtă, ajungeți la necesitatea de a elimina toate substanțele, aceasta înseamnă că fie ați greșit și încercați să „reduceți” ceva de prisos, fie această reacție nu este posibilă deloc.

Exemplul 11. Carbonat de sodiu, sulfat de potasiu, bromură de cesiu, acid clorhidric, azotat de sodiu. Din lista oferită, selectați două substanțe care pot reacționa între ele, scrieți ecuația moleculară a reacției, precum și ecuațiile ionice complete și scurte.

Soluţie. Lista de mai jos conține 4 săruri și un acid. Sărurile sunt capabile să reacționeze între ele numai dacă se formează un precipitat în timpul reacției, dar niciuna dintre sărurile enumerate nu este capabilă să formeze un precipitat în reacție cu o altă sare din această listă (verificați acest fapt folosind tabelul de solubilitate!) Un acid poate reacționa cu o sare numai atunci când sarea este formată dintr-un acid mai slab. Acizii sulfuric, azotic și bromhidric nu pot fi înlocuiți prin acțiunea HCl. Singura opțiune rezonabilă este interacțiunea acidului clorhidric cu carbonatul de sodiu.

Na2CO3 + 2HCI = 2NaCI + H2O + CO2

Vă rugăm să rețineți: în locul formulei H 2 CO 3, care, teoretic, ar fi trebuit să se formeze în timpul reacției, scriem H 2 O și CO 2. Acest lucru este corect, deoarece acidul carbonic este extrem de instabil chiar și la temperatura camerei și se descompune ușor în apă și dioxid de carbon.

Când scriem ecuația ionică completă, ținem cont de faptul că dioxidul de carbon nu este un electrolit:

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H2O + CO 2.

Îndepărtând excesul, obținem o scurtă ecuație ionică:

CO32- + 2H+ = H2O + CO2.

Acum experimentează puțin! Încercați, așa cum am făcut în sarcina anterioară, să creați ecuații ionice pentru reacții imposibile. Luați, de exemplu, carbonat de sodiu și sulfat de potasiu sau bromură de cesiu și azotat de sodiu. Asigurați-vă că ecuația ionică scurtă este din nou „gold”.

Să ne uităm la încă 6 exemple de rezolvare a sarcinilor USE-31,
vom discuta despre cum să scriem ecuații ionice în cazul reacțiilor redox complexe,
Să dăm exemple de ecuații ionice care implică compuși organici,
Să ne referim la reacțiile de schimb ionic care au loc într-un mediu neapos.

Zincul (Zn) este un element chimic aparținând grupului de metale alcalino-pământoase. În tabelul periodic al lui Mendeleev, acesta este numărul 30, ceea ce înseamnă că sarcina nucleului atomic, numărul de electroni și protoni este de asemenea 30. Zincul se află în grupul secundar II al perioadei IV. După numărul grupului, puteți determina numărul de atomi care se află la nivelul său de valență sau de energie externă - respectiv, 2.