Ион хэлбэртэй Zn hcl урвалын тэгшитгэл. HCl Zn урвалын тэгшитгэл, ORP, товчилсон ионы тэгшитгэл. Давсны хүчилтэй цайрын урвал

Цааш үргэлжлүүлэх цаг боллоо. Бидний мэдэж байгаагаар ионы бүрэн тэгшитгэлийг "цэвэрлэх" шаардлагатай байна. Тэгшитгэлийн баруун ба зүүн талд байгаа хэсгүүдийг зайлуулах шаардлагатай байна. Эдгээр тоосонцорыг заримдаа "ажиглагч ион" гэж нэрлэдэг; тэд урвалд оролцдоггүй.

Зарчмын хувьд энэ хэсэгт төвөгтэй зүйл байхгүй. Зарим тохиолдолд бүрэн ба богино тэгшитгэлүүд давхцаж болохыг та анхааралтай ажиглаж, ойлгох хэрэгтэй (дэлгэрэнгүй мэдээллийг 9 -р жишээг үзнэ үү).

Жишээ 5... Усан уусмал дахь цахиурын хүчил ба калийн гидроксидын харилцан үйлчлэлийг тайлбарласан ионы тэгшитгэлийг бич.

Шийдэл... Мэдээжийн хэрэг молекулын тэгшитгэлээс эхэлье.

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

Цахиурын хүчил нь уусдаггүй хүчлүүдийн ховор жишээнүүдийн нэг юм; молекул хэлбэрээр бичигдсэн болно. Бид KOH ба K 2 SiO 3 -ийг ион хэлбэрээр бичдэг. H 2 O, байгалийн хувьд бид молекул хэлбэрээр бичдэг.

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

Калийн ионууд урвалын явцад өөрчлөгддөггүйг бид харж байна. Эдгээр хэсгүүд нь процесст оролцдоггүй тул бид тэдгээрийг тэгшитгэлээс хасах ёстой. Бид хүссэн богино ионы тэгшитгэлийг авна.

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

Таны харж байгаагаар энэ үйл явц нь цахиурын хүчлийн OH - ионтой харилцан үйлчлэх хүртэл буурдаг. Энэ тохиолдолд калийн ионууд ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй: бид KOH -ийг натрийн гидроксид эсвэл цезийн гидроксидоор сольж болох боловч урвалын колбонд ижил процесс явагдах болно.

Жишээ 6... Зэс (II) оксидыг хүхрийн хүчилд уусгасан. Энэ урвалын бүрэн ба товч ион тэгшитгэлийг бич.

Шийдэл... Үндсэн оксидууд хүчилтэй урвалд орж давс, ус үүсгэдэг.

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

Холбогдох ионы тэгшитгэлийг доор өгөв. Энэ тохиолдолд ямар нэгэн зүйлд тайлбар өгөх шаардлагагүй гэж бодож байна.

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

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

Жишээ 7... Ионы тэгшитгэлийг ашиглан цайрын давсны хүчилтэй харилцан үйлчлэлийг тодорхойлно уу.

Шийдэл... Устөрөгчийн зүүн талд байгаа хүчдэлийн цуврал дахь металууд устөрөгч ялгаруулж хүчилтэй урвалд ордог (одоо бид исэлдүүлэгч хүчлүүдийн онцлог шинж чанарын талаар ярихгүй байна):

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.

Бүрэн ионы тэгшитгэлийг хялбархан бичиж болно:

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

Харамсалтай нь ийм төрлийн даалгавруудын богино тэгшитгэлд шилжихдээ сургуулийн хүүхдүүд ихэвчлэн алдаа гаргадаг. Жишээлбэл, тэгшитгэлийн хоёр талаас цайрыг зайлуулах. Энэ бол бүдүүлэг алдаа! Зүүн талд нь энгийн бодис, цэнэггүй цайрын атомууд байдаг. Баруун талд бид цайрын ионуудыг харж байна. Эдгээр нь огт өөр объектууд юм! Илүү гайхалтай сонголтууд гарч ирдэг. Жишээлбэл, H + ионуудыг зүүн талд нь, баруун талд нь Н 2 молекулыг зурсан байна. Энэ нь хоёулаа устөрөгч болохтой холбоотой юм. Гэхдээ энэ логикийг дагаж, жишээлбэл, эдгээр бүх бодис устөрөгч агуулдаг тул H 2, HCOH ба CH 4 -ийг "ижилхэн" гэж үзэж болно. Та ямар утгагүй болохыг олж хараарай!

Мэдээжийн хэрэг, энэ жишээнд бид зөвхөн хлорын ионыг устгаж чадна (мөн хийх ёстой!). Бид эцсийн хариултыг авдаг.

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

Дээр дурдсан бүх жишээнээс ялгаатай нь энэ урвал нь исэлдэлтийн урвал юм (энэ процессын явцад исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөг). Гэхдээ бидний хувьд энэ нь огт ач холбогдолгүй юм: ионы тэгшитгэл бичих ерөнхий алгоритм энд бас үргэлжилж байна.

Жишээ 8... Зэсийг мөнгөн нитратын усан уусмалд хийнэ. Шийдэлд болж буй үйл явцыг тайлбарлана уу.

Шийдэл... Илүү идэвхтэй металууд (хүчдэлийн цуваанд зүүн тийш зогсож байгаа) нь давсны уусмалаас бага идэвхтэй металлыг зайлуулдаг. Зэс нь мөнгөний зүүн талд байгаа хүчдэлийн цуваанд байдаг тул Аг давсны уусмалаас зайлуулдаг.

Cu + 2AgNO 3 = Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓.

Ионы бүрэн ба товч тэгшитгэлийг доор өгөв.

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

Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag ↓ 0.

Жишээ 9... Барийн гидроксид ба хүхрийн хүчлийн усан уусмалын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн ионы тэгшитгэл бич.

Шийдэл... Бид сайн мэддэг саармагжуулах урвалын тухай ярьж байна, молекулын тэгшитгэлийг хүндрэлгүйгээр бичиж болно.

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

Ионы бүрэн тэгшитгэл:

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

Богино тэгшитгэл хийх цаг болжээ, энд нэг сонирхолтой нарийн зүйл тодорхой болно: үнэндээ багасгах зүйл байхгүй. Бид тэгшитгэлийн баруун ба зүүн талд ижил хэсгүүдийг олж харахгүй байна. Юу хийх вэ? Алдаа хайж байна уу? Үгүй ээ, энд ямар ч алдаа байхгүй. Бидний тулгарсан нөхцөл байдал нь ердийн бус боловч нэлээд хүлээн зөвшөөрөгддөг. Энд ажиглагч ион байхгүй; Бүх хэсгүүд урвалд оролцдог: барийн ион ба сульфатын анион нэгдэх үед барийн сульфатын тунадас үүсч, H + ба OH - ионууд харилцан үйлчлэхэд сул электролит (ус) үүсдэг.

"Гэхдээ уучлаарай!" Та хашгирч байна. - "Бид богино ионы тэгшитгэлийг хэрхэн гаргах вэ?"

Арга ч үгүй дээ! Богино тэгшитгэл нь бүрэн тэгшитгэлтэй адилхан гэж хэлж болно, та өмнөх тэгшитгэлийг дахин бичиж болно, гэхдээ энэ нь урвалын утгыг өөрчлөхгүй. USE хувилбаруудын эмхэтгэгчид таныг ийм "гулгамтгай" асуултуудаас аврах болно гэж найдаж байна, гэхдээ зарчмын хувьд та аливаа хувилбаруудад бэлэн байх ёстой.

Бие даан ажиллаж эхлэх цаг болжээ. Би танд дараахь ажлуудыг гүйцэтгэхийг санал болгож байна.

Дасгал # 6... Дараах урвалын хувьд молекул ба ионы тэгшитгэлийг бичээрэй (бүрэн ба богино).

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

Химийн шалгалтын 31 -р даалгаврыг хэрхэн шийдвэрлэх вэ

Зарчмын хувьд бид энэ асуудлыг шийдэх алгоритмыг аль хэдийн задлан шинжлэх болно. Ганц асуудал бол шалгалтын үеэр даалгаврыг арай ер бусын байдлаар томъёолсон явдал юм. Танд хэд хэдэн бодисын жагсаалтыг танилцуулах болно. Молекул ба ионы тэгшитгэлийг бүрдүүлэхийн тулд урвал хийх боломжтой хоёр нэгдлийг сонгох шаардлагатай болно. Жишээлбэл, даалгаврыг дараах байдлаар томъёолж болно.

Жишээ 10... Натрийн гидроксид, барийн гидроксид, калийн сульфат, натрийн хлорид, калийн нитрат зэрэг усан уусмалууд таны мэдэлд байна. Бие биетэйгээ урвалд орох хоёр бодисыг сонгох; молекулын урвалын тэгшитгэл, ионы бүрэн ба товч тэгшитгэлийг бичих.

Шийдэл... Органик бус нэгдлүүдийн үндсэн ангиллын шинж чанарыг эргэн сануулбал, цорын ганц боломжтой урвал бол барийн гидроксид ба калийн сульфатын усан уусмалын харилцан үйлчлэл юм.

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

Ионы бүрэн тэгшитгэл:

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

Богино ионы тэгшитгэл:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓.

Дашрамд дурдахад нэг сонирхолтой зүйлд анхаарлаа хандуулаарай: богино ионы тэгшитгэлүүд энэ жишээнд болон энэ нийтлэлийн эхний хэсгээс 1 -р жишээнд ижил байсан. Эхлээд харахад энэ нь хачирхалтай санагдаж байна: огт өөр бодисууд хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд үр дүн нь ижил байдаг. Үнэндээ энд хачин зүйл байхгүй: ионы тэгшитгэл нь янз бүрийн бүрхүүлийн доор нуугдаж болох урвалын мөн чанарыг харахад тусалдаг.

Бас нэг хором. Санал болгож буй жагсаалтаас бусад бодисыг авч, ионы тэгшитгэл үүсгэхийг хичээцгээе. Жишээлбэл, калийн нитрат ба натрийн хлоридын харилцан үйлчлэлийг авч үзье. Молекулын тэгшитгэлийг бичье.

KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.

Одоогийн байдлаар бүх зүйл хангалттай үнэмшилтэй харагдаж байна, бид бүрэн ионы тэгшитгэл рүү шилжиж байна.

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

Бид шаардлагагүй зүйлийг арилгаж, тааламжгүй нарийн ширийн зүйлийг олж эхэлдэг: энэ тэгшитгэл дэх бүх зүйл "илүүдэл" юм. Зүүн талд байгаа бүх тоосонцорыг бид баруун талд нь олдог. Энэ юу гэсэн үг вэ? Энэ боломжтой юу? Тийм ээ, энэ тохиолдолд ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байж магадгүй юм; уусмалд анх байсан тоосонцор үлдэх болно. Ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүй!

Та харж байна уу, бид чимээгүйхэн молекулын тэгшитгэлд утгагүй зүйл бичсэн боловч богино ионы тэгшитгэлийг "хуурч" чадаагүй. Томъёо нь биднээс илүү ухаалаг болсон тохиолдолд ийм байдаг! Санаж байгаарай: хэрэв та богино ионы тэгшитгэл бичихдээ бүх бодисыг зайлуулах шаардлагатай бол энэ нь та андуурч, илүүдэл зүйлийг "огтлох" гэж оролдож байна гэсэн үг юм, эсвэл энэ урвал ерөнхийдөө боломжгүй юм.

Жишээ 11... Натрийн карбонат, калийн сульфат, цезийн бромид, давсны хүчил, натрийн нитрат. Санал болгож буй жагсаалтаас бие биетэйгээ урвалд орох чадвартай хоёр бодисыг сонгож, урвалын молекулын тэгшитгэл, түүнчлэн бүрэн ба богино ионы тэгшитгэлийг бичнэ үү.

Шийдэл... Энэ жагсаалтад 4 давс, нэг хүчил орсон болно. Давс нь урвалын явцад тунадас үүссэн тохиолдолд л бие биетэйгээ урвалд орох чадвартай байдаг боловч жагсаасан давсны аль нь ч энэ жагсаалтаас өөр давстай урвалд орж тунадас үүсгэх чадваргүй байдаг (уусах хүснэгтийг ашиглан энэ баримтыг шалгаарай!) Давс нь сул хүчлээс үүссэн тохиолдолд л давстай урвалд орох чадвартай. Хүхэр, азот, гидробромын хүчлийг HCl -ийн нөлөөгөөр нүүлгэн шилжүүлэх боломжгүй юм. Цорын ганц боломжийн сонголт бол давсны хүчил ба натрийн карбонаттай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм.

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

Анхаарна уу: онолын хувьд урвалын явцад үүсэх ёстой H 2 CO 3 томъёоны оронд бид H 2 O ба CO 2 гэж бичнэ. Нүүрстөрөгчийн хүчил нь өрөөний температурт ч маш тогтворгүй байдаг тул ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэлд амархан задардаг тул энэ нь зөв юм.

Ионы бүрэн тэгшитгэлийг бичихдээ нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь электролит биш гэдгийг бид анхаарч үздэг.

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

Шаардлагагүй зүйлийг устгаснаар бид богино ионы тэгшитгэлийг олж авна.

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

Одоо жаахан туршиж үзээрэй! Өмнөх бодлогын нэгэн адил хэрэгжих боломжгүй урвалын ионы тэгшитгэлийг бий болгохыг хичээ. Натрийн карбонат ба калийн сульфат, эсвэл цезийн бромид ба натрийн нитратыг авч үзье. Товч ионы тэгшитгэл дахин "хоосон" байгаа эсэхийг шалгаарай.

USE-31 даалгавруудыг шийдвэрлэх өөр 6 жишээг авч үзье.
нарийн төвөгтэй исэлдэлтийн урвалын үед ионы тэгшитгэл хэрхэн бүрдүүлэх талаар ярилцах болно.
Бид органик нэгдлүүдийг агуулсан ионы тэгшитгэлийн жишээг өгөх болно.
усгүй орчинд явагдах ион солилцооны урвалыг авч үзье.

Цайр (Zn) нь шүлтлэг шороон металлын бүлэгт багтдаг химийн элемент юм. Хугацааны хүснэгтэд энэ нь 30 гэсэн тоогоор бичигдсэн бөгөөд энэ нь атомын цөмийн цэнэг, электрон ба протоны тоо бас 30 гэсэн үг юм. Цайр нь IV үеийн II талдаа байдаг. Бүлгийн дугаараар та валент эсвэл гадаад энергийн түвшинд байгаа атомын тоог тодорхойлж болно - тус тус 2.

Цайр нь ердийн шүлтийн металл юм

Цайр бол металлын ердийн төлөөлөгч бөгөөд түүний хэвийн байдал нь хөх саарал өнгөтэй, агаарт амархан исэлддэг бөгөөд гадаргуу дээр исэл хальс (ZnO) олж авдаг.

Ердийн амфотерик металлын хувьд цайр нь агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг: 2Zn + O2 = 2ZnO - температургүй, исэлдсэн хальс үүснэ. Халаахад цагаан нунтаг үүсгэдэг.

Оксид өөрөө хүчилтэй урвалд орж давс, ус үүсгэдэг.

2ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O.

Хүчиллэг уусмалаар. Хэрэв цайр нь ердийн цэвэршилттэй бол HCl Zn -ийн урвалын тэгшитгэлийг доор үзүүлэв.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 нь урвалын молекулын тэгшитгэл юм.

Zn (цэнэг 0) + 2H (цэнэг +) + 2Cl (цэнэг -) = Zn (цэнэг +2) + 2Cl (цэнэг -) + 2Н (цэнэг 0) -нийт Zn HCl ионыурвалын тэгшитгэл.

Zn + 2H ( +) = Zn (2+) + H2 - S.I.U. (ионы урвалын тэгшитгэл).

Давсны хүчилтэй цайрын урвал

HCl Zn -ийн энэхүү урвалын тэгшитгэл нь redox төрөлд хамаарна. Үүнийг урвалын явцад Zn ба H2 цэнэг өөрчлөгдөж, урвалын чанарын илрэл ажиглагдаж, исэлдүүлэгч ба бууруулагч бодис байгаа нь нотлогдох болно.

Энэ тохиолдолд H2 нь исэлдүүлэгч бодис юм, учир нь c. О. устөрөгч нь урвал эхлэхээс өмнө "+", дараа нь "0" болсон. Тэрээр нөхөн сэргээх үйл явцад оролцож, 2 электрон хандивлав.

Zn нь бууруулагч бодис бөгөөд исэлдэлтэнд оролцож, 2 электроныг хүлээн авч, S.O -ийг нэмэгдүүлдэг. (исэлдэлтийн төлөв).

Энэ нь бас орлуулах урвал юм. Үүнд энгийн Zn ба нарийн төвөгтэй 2 бодис орсон - HCl. Урвалын үр дүнд 2 шинэ бодис, түүнчлэн нэг энгийн - H2 ба нэг цогцолбор - ZnCl2 үүссэн. Zn нь металлын H2 хүртэлх идэвхжилийн хүрээнд оршдог тул түүнтэй урвалд орсон бодисоос нүүлгэн шилжүүлсэн.