Кратко: реакции ионного обмена — это реакции между сложными веществами в растворе, при которых они обмениваются ионами. Такая реакция идёт до конца, если образуется осадок, газ или вода (малодиссоциирующее вещество). В условии, скорее всего, имелись в виду именно реакции ионного обмена — на них и конспект.
1. Почему реакция идёт до конца
В воде растворимые электролиты распадаются на ионы. Если при встрече ионы образуют вещество, которое снова на ионы не распадается, они уходят из раствора, и реакция идёт до конца.
Три главных признака необратимости:
- Осадок \(\downarrow\) — например, \(\mathrm{AgCl}\), \(\mathrm{BaSO_4}\), \(\mathrm{Cu(OH)_2}\).
- Газ \(\uparrow\) — например, \(\mathrm{CO_2}\), \(\mathrm{H_2S}\), \(\mathrm{NH_3}\).
- Вода или другое слабодиссоциирующее вещество.
2. Алгоритм записи
- Составь молекулярное уравнение.
- Запиши полное ионное: сильные растворимые электролиты — на ионы; осадки, газы, вода и слабые электролиты — молекулами.
- Убери одинаковые ионы слева и справа — получится сокращённое ионное.
- Проверь: число атомов каждого элемента и суммарный заряд слева и справа должны совпадать.
3. Пример с осадком
\[ \mathrm{AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3} \] Полное ионное: \[ \mathrm{Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-} \] Сокращённое: \[ \mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow} \] Смысл: ионы серебра и хлорид-ионы связываются в нерастворимый осадок.
4. Пример с газом
\[ \mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O} \] \[ \mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O} \]
5. Пример с водой
\[ \mathrm{NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O} \] \[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
6. Когда реакция не идёт
Если все возможные продукты растворимы и распадаются на ионы, ионы остаются в растворе — видимой реакции нет. Например, \(\mathrm{NaCl + KNO_3}\): все ионы просто остаются в растворе.
Проверка результата
В сокращённом ионном уравнении сумма зарядов слева равна сумме зарядов справа, а число атомов каждого элемента одинаково. Например, в \(\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow}\): слева заряд \(+1 + (-1) = 0\), справа осадок электронейтрален — всё сходится.