Правило 11. Обменные реакции в растворах
В растворе обменная реакция протекает, если:
1) выпадает осадок
2) выделяется газ
3) образуется малодиссоциирующее вещество, например H2O или (более) слабая кислота.
|
Реакция |
Условия / комментарии |
Примеры реакций |
|---|---|---|
|
Соль + соль |
1. Обе соли должны быть растворимыми 2. В результате должен выпадать осадок |
1. NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 (осадок AgCl) 2. NaCl + CaCO3 → реакция не идет, т.к. CaCO3 нерастворим |
|
Соль + основание |
1. И соль и основание должны быть растворимыми 2. В результате должен выпадать осадок или выделяться газ |
1. CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl (осадок Cu(OH)2) 2. NH4Cl + KOH → KCl + NH3 3. KNO3 + NaOH → реакция не идет, т.к. осадок не образуется и не выделяется газ. |
|
Соль + кислота |
1. Как минимум один из реагентов должен быть растворимым. 2. В результате должен выделяться газ или выпадать осадок, который не реагирует с образовавшейся кислотой. |
1. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2
2. Mg3(PO4)2 + HCl → MgCl2 + H3PO4 осадок растворяется в сильной кислоте, образуется слабая кислота. Все нерастворимые соли фосфорной кислоты растворяются в кислотах.
3. BaSO4 + HCl → реакция не идет 4. AgCl + HNO3 → реакция не идет Такие соли как AgCl, AgBr, AgI, BaSO4, в не растворяются в любых кислотах. Соли CuS, Cu2S и Ag2S растворяются только в концентрированных растворах H2SO4 и HNO3.
5. ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S образуется более слабая кислота |
|
Основание + кислота |
1. Как минимум один из реагентов должен быть растворимым. 2. В таблице растворимости образующаяся соль не должна иметь прочерк, т.е. не должна разлагаться в водной среде. |
1. NaOH + HCl → NaCl + H2O (образуется вода) 2. Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + H2O (растворение осадка, образуется вода) 3. Al(OH)3 + H2S → реакция не идет, так как Al2S3 в водной среде разлагается (в таблице растворимости стоит прочерк) 4. H2SiO3 + Cu(OH)2 → реакция не идет, так как оба реагента нерастворимы в воде. |
| Основание + амфотерный гидроксид |
1. Основание должно быть растворимым, т.е. щелочь. |
1. NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] (нерастворимый амфотерный гидроксид растворяется в растворе щелочи)
2. KOH + Mg(OH)2 → реакция не идет, т.к. отсутствует амфотерный гидроксид |
| Кислота + кислота | Обменные реакции такого типа (т.е. без изменения степеней окисления) не идут. |
+ H2O
Малорастворимые соединения
Важно также понимать, что если в реакцию вступает малорастворимое соединение (например Ca(OH)2), то в растворе имеется какое-то количество ионов, даже если оно не растворилось полностью. Например, рассмотрим реакцию
3Ca(OH)2 + 2K3PO4 → Ca3(PO4)2
+ 6KOH
В полном ионном уравнении гидроксид кальция расписываем на ионы: Ca2+ и 2OH–
3Ca2+ + 6OH– + 6K+ + 2PO43– → Ca3(PO4)2 + 6K+ + 6OH–.
Также малорастворимое соединение может быть одним из продуктов реакции, например
CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2NaCl
Растворимость гидроксида кальция при 20ºС составляет 0,166 г на 100 г воды. Это означает, что если для проведения реакции было взято 100 граммов воды, и в результате реакции выделилось более, чем 0.166 г Ca(OH)2, то этот избыток выпадет в осадок, и на ионы мы его не расписываем:
Ca2+ + 2Na+ + 2OH– → Ca(OH)2 + 2Na+ + 2Cl–