А
Химия·9 класскод 2.4·10 мин

Электролитическая диссоциация и ионные уравнения

Записываем полное и сокращённое ионное уравнение по жёсткому алгоритму и проверяем условия необратимости реакции обмена.

Тренировать тему

Ионные уравнения проверяются в задании 15 первой части и обязательно входят в развёрнутое решение задания 22. Балл ставят только за полностью верную тройку: молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное уравнение — одна ошибка в любом из трёх обнуляет всю тройку.

Сильные и слабые электролиты

Сильные электролиты диссоциируют практически полностью и записываются в виде ионов: растворимые соли, щёлочи (NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2), сильные кислоты HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4. Слабые электролиты и неэлектролиты записываются в виде молекул: вода, H2CO3, H2SO3, H2S, H2SiO3, CH3COOH, NH3·H2O, а также все нерастворимые вещества, оксиды, газы и простые вещества.

Что записываем ионами, а что молекулами
Записываем в виде ионов
  • ·Растворимые соли: NaCl, K2SO4, Ba(NO3)2
  • ·Щёлочи: NaOH, KOH, Ba(OH)2
  • ·Сильные кислоты: HCl, HNO3, H2SO4
  • ·Только те, что действительно в растворе
Записываем в виде молекул
  • ·Осадки: BaSO4, AgCl, Cu(OH)2, CaCO3
  • ·Газы: CO2, SO2, H2S, NH3
  • ·Вода и слабые кислоты: H2O, H2CO3, H2SiO3
  • ·Оксиды, металлы, неметаллы
Это единственное правило, которое определяет вид полного ионного уравнения.
Три условия необратимости реакции обмена

Реакция ионного обмена идёт до конца, если образуется хотя бы одно из трёх: нерастворимое вещество (осадок), газ, либо малодиссоциирующее вещество (чаще всего вода). Если ни одного из трёх нет, реакция не идёт и в ответе пишут «реакция невозможна».

Алгоритм записи ионных уравнений
Молекулярное уравнение
составляем продукты по обмену ионами, расставляем коэффициенты
Проверка по трём условиям
есть осадок, газ или вода — иначе реакция не идёт
Полное ионное
сильные растворимые электролиты расписываем на ионы с учётом коэффициентов
Вычёркивание
убираем ионы, одинаковые слева и справа (ионы-наблюдатели)
Сокращённое ионное
оставшиеся частицы, при необходимости сокращаем общий множитель
Пять шагов, нарушать порядок которых нельзя.

Три условия и типовые сокращённые уравнения

УсловиеСокращённое ионное уравнениеВнешний признак
ОсадокBa2+ + SO4 2− = BaSO4↓белый осадок, не растворяется в кислотах
ОсадокAg+ + Cl− = AgCl↓белый творожистый осадок
ГазCO3 2− + 2H+ = H2O + CO2↑шипение, газ мутит известковую воду
ВодаH+ + OH− = H2Oнейтрализация, тепловой эффект
Разбор сокращённого уравнения CO3 2− + 2H+ = H2O + CO2↑
CO3 2−карбонат-ион из растворимого карбоната — сильный электролит
+ 2H+два иона водорода из сильной кислоты, коэффициент 2 обязателен
=реакция необратима, поэтому знак равенства
H2Oслабый электролит, пишется молекулой
+ CO2↑газ, стрелка вверх обязательна
Каждый символ несёт смысл, который проверяет эксперт.
Задание 22 ОГЭ. Разбор

Условие: составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой. Решение. Молекулярное: Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑. Проверяем условие — выделяется газ, реакция идёт. Полное ионное: 2Na+ + CO3 2− + 2H+ + 2NO3 − = 2Na+ + 2NO3 − + H2O + CO2↑. Вычёркиваем ионы-наблюдатели 2Na+ и 2NO3 −. Сокращённое ионное: CO3 2− + 2H+ = H2O + CO2↑. Все три уравнения записаны, коэффициенты сохранены, у газа стоит стрелка вверх.

Ловушка ФИПИ: коэффициент теряется при переходе к ионам

Типичная потеря балла: в молекулярном уравнении стоит 2HNO3, а в полном ионном пишут H+ + NO3 − без двойки. Коэффициент умножается на каждый ион — должно быть 2H+ + 2NO3 −. Вторая ошибка — расписывать на ионы осадок или воду: запись Cu2+ + 2OH− в правой части вместо Cu(OH)2↓ считается грубой ошибкой. Третья — сокращённое уравнение, в котором остался общий множитель: 2H+ + 2OH− = 2H2O надо сократить до H+ + OH− = H2O.

Сигналы, что реакция не идёт

  • Оба продукта растворимы и являются сильными электролитами
  • Пытаются получить соль из двух солей, обе из которых и все продукты растворимы
  • Нерастворимое основание пытаются получить из нерастворимой соли
  • Слабая кислота вытесняет сильную — так не бывает
Контроль
  • Молекулярное уравнение уравнено до перехода к ионам
  • На ионы расписаны только растворимые сильные электролиты
  • Коэффициенты перенесены на каждый ион
  • Заряды слева и справа в полном ионном уравнении совпадают
  • В сокращённом уравнении нет общего множителя и стоят знаки ↓ и ↑