Zn hcl reakcijska jednadžba u ionskom obliku. HCl Zn reakcijska jednadžba, ORP, skraćeno-ionska jednadžba. Reakcija cinka s klorovodičnom kiselinom

Vrijeme je da krenete dalje. Kao što već znamo, kompletnu ionsku jednadžbu treba "očistiti". Potrebno je ukloniti one čestice koje su prisutne i na desnoj i na lijevoj strani jednadžbe. Ove čestice se ponekad nazivaju "posmatrački ioni"; ne učestvuju u reakciji.

U principu, u ovom dijelu nema ništa komplicirano. Samo trebate biti oprezni i shvatiti da se u nekim slučajevima potpune i kratke jednadžbe mogu podudarati (za više detalja pogledajte primjer 9).

Primjer 5... Napišite potpunu i sažetu jonsku jednadžbu koja opisuje interakciju silicijeve kiseline i kalijevog hidroksida u vodenoj otopini.

Rešenje... Počnimo, naravno, s molekularnom jednadžbom:

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

Silicijumska kiselina je jedan od retkih primera nerastvorljivih kiselina; je napisana u molekularnom obliku. KOH i K 2 SiO 3 pišemo u ionskom obliku. H 2 O, prirodno, u molekularnom obliku pišemo:

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

Vidimo da se kalijevi ioni ne mijenjaju tokom reakcije. Ove čestice ne sudjeluju u procesu, moramo ih ukloniti iz jednadžbe. Dobivamo željenu kratku ionsku jednadžbu:

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

Kao što vidite, proces se svodi na interakciju silicijeve kiseline s OH - ionima. Joni kalija u ovom slučaju ne igraju nikakvu ulogu: KOH bismo mogli zamijeniti natrij -hidroksidom ili cezijevim hidroksidom, dok bi se isti proces odvijao u reakcijskoj tikvici.

Primjer 6... Bakrov (II) oksid otopljen je u sumpornoj kiselini. Napišite potpunu i sažetu jonsku jednadžbu za ovu reakciju.

Rešenje... Osnovni oksidi reagiraju s kiselinama i tvore sol i vodu:

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

Odgovarajuće ionske jednadžbe date su u nastavku. Mislim da u ovom slučaju nije potrebno ništa komentirati.

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

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

Primjer 7... Koristeći ionske jednadžbe, opišite interakciju cinka sa klorovodičnom kiselinom.

Rešenje... Metali u nizovima napona lijevo od vodika reagiraju s kiselinama s oslobađanjem vodika (sada ne raspravljamo o specifičnim svojstvima oksidirajućih kiselina):

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.

Kompletna ionska jednadžba može se lako napisati:

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

Nažalost, pri prelasku na kratku jednadžbu u zadacima ove vrste, učenici često griješe. Na primjer, uklanjanje cinka s dvije strane jednadžbe. Ovo je velika greška! S lijeve strane nalazi se jednostavna tvar, nenabijeni atomi cinka. Na desnoj strani vidimo jone cinka. Ovo su potpuno različiti objekti! Nailaze još fantastičnije opcije. Na primjer, H + ioni precrtani su s lijeve strane, a molekule H 2 s desne strane. To je motivirano činjenicom da su oba vodik. No, slijedeći ovu logiku, može se, na primjer, pretpostaviti da su H 2, HCOH i CH 4 "jedno te isto", budući da sve te tvari sadrže vodik. Pogledajte koliko apsurda možete dobiti!

Naravno, u ovom primjeru možemo (i trebali bismo!) Izbrisati samo ione klora. Dobijamo konačan odgovor:

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

Za razliku od svih gore navedenih primjera, ova reakcija je redoks (tokom ovog procesa mijenjaju se stanja oksidacije). Za nas je to, međutim, potpuno nevažno: opći algoritam za pisanje ionskih jednadžbi nastavlja raditi i ovdje.

Primjer 8... Bakar je stavljen u vodeni rastvor srebrovog nitrata. Opišite procese koji se odvijaju u rješenju.

Rešenje... Aktivniji metali (koji stoje lijevo u nizu napona) istiskuju manje aktivne metale iz otopina njihovih soli. Bakar je u nizu napona lijevo od srebra, stoga istiskuje Ag iz otopine soli:

Cu + 2AgNO 3 = Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓.

Potpune i sažete ionske jednadžbe date su u nastavku:

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

Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag ↓ 0.

Primjer 9... Napišite jonske jednadžbe koje opisuju interakciju vodenih otopina barijevog hidroksida i sumporne kiseline.

Rešenje... Govorimo o dobro poznatoj reakciji neutralizacije, molekularna jednadžba se može napisati bez poteškoća:

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

Potpuna jonska jednačina:

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

Vrijeme je da napravite kratku jednadžbu, a ovdje postaje jasan jedan zanimljiv detalj: zapravo se nema što smanjiti. Ne vidimo iste čestice na desnoj i lijevoj strani jednadžbe. Šta učiniti? Tražite grešku? Ne, nema greške. Situacija na koju smo naišli je netipična, ali sasvim prihvatljiva. Ovdje nema iona posmatrača; Sve čestice sudjeluju u reakciji: pri spajanju barij -iona i sulfatnog aniona nastaje talog barijevog sulfata, a pri interakciji H + i OH -iona nastaje slab elektrolit (voda).

"Ali, oprostite!" uzvikuješ. - "Kako da napravimo kratku jonsku jednačinu?"

Nema šanse! Možete reći da je kratka jednadžba ista kao potpuna, možete ponovno napisati prethodnu jednadžbu, ali to neće promijeniti značenje reakcije. Nadajmo se da će vas kompajleri verzija USE -a spasiti od takvih "klizavih" pitanja, ali, u principu, trebali biste biti spremni za svaki scenarij.

Vrijeme je da počnete sami raditi. Predlažem da izvršite sljedeće zadatke:

Vježba # 6... Napišite molekularne i ionske jednadžbe (potpune i kratke) za sljedeće reakcije:

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

Kako riješiti zadatak 31 na ispitu iz hemije

U principu, već smo analizirali algoritam za rješavanje ovog problema. Jedini problem je što je na ispitu zadatak formuliran pomalo ... neobično. Bit će vam predstavljen popis nekoliko tvari. Morat ćete odabrati dva spoja između kojih je moguća reakcija, sastaviti molekularne i ionske jednadžbe. Na primjer, zadatak se može formulirati na sljedeći način:

Primjer 10... Na raspolaganju su vam vodeni rastvori natrijum hidroksida, barijum hidroksida, kalijum sulfata, natrijum hlorida i kalijum nitrata. Odaberite dvije tvari koje mogu međusobno reagirati; napisati jednadžbu molekularne reakcije, kao i potpune i sažete jonske jednadžbe.

Rešenje... Podsjećajući na svojstva glavnih klasa anorganskih spojeva, dolazimo do zaključka da je jedina moguća reakcija interakcija vodenih otopina barijevog hidroksida i kalijevog sulfata:

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

Potpuna jonska jednačina:

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

Kratka jonska jednačina:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓.

Usput, obratite pažnju na jednu zanimljivu stvar: pokazalo se da su kratke ionske jednadžbe identične u ovom primjeru i u primjeru 1 iz prvog dijela ovog članka. Na prvi pogled ovo se čini čudnim: potpuno različite tvari reagiraju, a rezultat je isti. U stvarnosti ovdje nema ničeg čudnog: ionske jednadžbe pomažu sagledati suštinu reakcije koja se može sakriti pod različitim ljuskama.

I jedan trenutak. Pokušajmo uzeti druge tvari s predložene liste i sastaviti ionske jednadžbe. Pa, na primjer, razmislite o interakciji kalijevog nitrata i natrijevog klorida. Napišimo molekularnu jednadžbu:

KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.

Zasad sve izgleda dovoljno uvjerljivo i prelazimo na potpunu ionsku jednadžbu:

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

Počinjemo uklanjati nepotrebno i pronalazimo neugodne detalje: SVE u ovoj jednadžbi je "suvišno". Sve čestice prisutne na lijevoj strani nalazimo na desnoj. Šta to znači? Je li to moguće? Da, možda jednostavno nema reakcije u ovom slučaju; čestice koje su izvorno bile prisutne u otopini ostat će u njoj. Nema reakcije!

Vidite, tiho smo pisali besmislice u molekularnu jednadžbu, ali nismo uspjeli "prevariti" kratku ionsku jednadžbu. To je slučaj kada se ispostavi da su formule pametnije od nas! Upamtite: ako prilikom pisanja kratke ionske jednadžbe dođete do potrebe da uklonite sve tvari, to znači da ste ili pogriješili i pokušavate "smanjiti" nešto nepotrebno, ili je ta reakcija općenito nemoguća.

Primjer 11... Natrijum karbonat, kalijum sulfat, cezijum bromid, hlorovodonična kiselina, natrijum nitrat. S predloženog popisa odaberite dvije tvari koje mogu međusobno reagirati, napišite molekularnu jednadžbu reakcije, kao i potpunu i kratku ionsku jednadžbu.

Rešenje... Ova lista sadrži 4 soli i jednu kiselinu. Soli mogu međusobno reagirati samo ako se tijekom reakcije formira talog, ali nijedna od navedenih soli nije sposobna stvoriti talog u reakciji s drugom solju s ove liste (provjerite ovu činjenicu pomoću tablice topljivosti!) Kiselina je može reagirati sa soli samo ako sol nastane slabijom kiselinom. Sumporna, dušična i bromovodična kiselina ne mogu se istisnuti djelovanjem HCl. Jedina razumna opcija je interakcija klorovodične kiseline s natrijevim karbonatom.

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

Napomena: umjesto formule H 2 CO 3, koja je teoretski trebala nastati tijekom reakcije, pišemo H 2 O i CO 2. To je točno, jer je ugljična kiselina izuzetno nestabilna čak i na sobnoj temperaturi i lako se razgrađuje u vodu i ugljični dioksid.

Prilikom pisanja potpune jonske jednadžbe uzimamo u obzir da ugljični dioksid nije elektrolit:

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

Uklanjajući nepotrebno, dobivamo kratku ionsku jednadžbu:

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

Sada malo eksperimentirajte! Pokušajte, kao što smo to učinili u prethodnom problemu, stvoriti ionske jednadžbe za neostvarive reakcije. Uzmite na primjer natrijum karbonat i kalijum sulfat, ili cezijum bromid i natrijum nitrat. Uvjerite se da je sažeta ionska jednadžba opet "prazna".

razmotrite još 6 primjera rješavanja zadataka USE-31,
raspravljat ćemo kako sastaviti ionske jednadžbe u slučaju složenih redoks reakcija,
dat ćemo primjere ionskih jednadžbi koje uključuju organske spojeve,
dotaknimo se reakcije ionske izmjene koje se odvijaju u nevodenom mediju.

Cink (Zn) je hemijski element koji pripada grupi zemnoalkalnih metala. U periodnom sistemu Mendeljejeva nalazi se na broju 30, što znači da je naboj atomskog jezgra, broj elektrona i protona također 30. Cink je u bočnoj II grupi IV perioda. Po broju grupe možete odrediti broj atoma koji su na njenoj valentnoj ili vanjskoj razini energije - 2.

Cink kao tipičan alkalni metal

Cink je tipičan predstavnik metala; u normalnom stanju ima plavičasto-sivu boju, lako oksidira u zraku, dobivajući na površini oksidni film (ZnO).

Kao tipičan amfoterni metal, cink stupa u interakciju s atmosferskim kisikom: 2Zn + O2 = 2ZnO - bez temperature, uz stvaranje oksidnog filma. Kada se zagrije, formira bijeli prah.

Sam oksid reagira s kiselinama pri čemu nastaju sol i voda:

2ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O.

S otopinama kiseline. Ako je cink normalne čistoće, tada je jednadžba reakcije za HCl Zn ispod.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 je molekularna jednadžba reakcije.

Zn (naboj 0) + 2H (naboj +) + 2Cl (naboj -) = Zn (naboj +2) + 2Cl (naboj -) + 2H (naboj 0) -ukupno Zn HCl jonski jednadžba reakcije.

Zn + 2H ( +) = Zn (2+) + H2 - S.I.U. (skraćena jednačina jonske reakcije).

Reakcija cinka s klorovodičnom kiselinom

Ova jednadžba reakcije za HCl Zn pripada redoks tipu. To se može dokazati činjenicom da se naboj Zn i H2 tijekom reakcije promijenio, uočena je kvalitativna manifestacija reakcije, a uočeno je i prisustvo oksidanta i redukcijskog sredstva.

U ovom slučaju, H2 je oksidaciono sredstvo, budući da c. O. vodik je prije početka reakcije bio "+", a nakon što je postao "0". Učestvovao je u procesu oporavka, donirajući 2 elektrona.

Zn je redukcijsko sredstvo; sudjeluje u oksidaciji, prihvaća 2 elektrona, povećavajući S.O. (oksidacijsko stanje).

To je također reakcija zamjene. Uključivao je 2 tvari, jednostavan Zn i složenu HCl. Kao rezultat reakcije nastale su 2 nove tvari, kao i jedna jednostavna - H2 i jedna kompleksna - ZnCl2. Budući da se Zn nalazi u rasponu aktivnosti metala do H2, on ga je istisnuo iz tvari koja je s njim reagirala.