Зачем нужны ионные уравнения
Напомню, что при растворении многих веществ в воде (и не только в воде!) происходит процесс диссоциации — вещества распадаются на ионы. Например, молекулы HCl в водной среде диссоциируют на катионы водорода (H+, точнее, H3O+) и анионы хлора (Cl-). Бромид натрия (NaBr) находится в водном растворе не в виде молекул, а в виде гидратированных ионов Na+ и Br- (кстати, в твердом бромиде натрия тоже присутствуют ионы).
Записывая «обычные» (молекулярные) уравнения, мы не учитываем, что в реакцию вступают не молекулы, а ионы. Вот, например, как выглядит уравнение реакции между соляной кислотой и гидроксидом натрия:
HCl + NaOH = NaCl + H2O. (1)
Разумеется, эта схема не совсем верно описывает процесс. Как мы уже сказали, в водном растворе практически нет молекул HCl, а есть ионы H+ и Cl-. Так же обстоят дела и с NaOH. Правильнее было бы записать следующее:
H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl— + H2O. (2)
Это и есть полное ионное уравнение. Вместо «виртуальных» молекул мы видим частицы, которые реально присутствуют в растворе (катионы и анионы). Не будем пока останавливаться на вопросе, почему H2O мы записали в молекулярной форме. Чуть позже это будет объяснено. Как видите, нет ничего сложного: мы заменили молекулы ионами, которые образуются при их диссоциации.
Впрочем, даже полное ионное уравнение не является безупречным. Действительно, присмотритесь повнимательнее: и в левой, и в правой частях уравнения (2) присутствуют одинаковые частицы — катионы Na+ и анионы Cl-. В процессе реакции эти ионы не изменяются. Зачем тогда они вообще нужны? Уберем их и получим краткое ионное уравнение:
H+ + OH- = H2O. (3)
Как видите, все сводится к взаимодействию ионов H+ и OH- c образованием воды (реакция нейтрализации).
Все, полное и краткое ионные уравнения записаны. Если бы мы решали задачу 31 на ЕГЭ по химии, то получили бы за нее максимальную оценку — 2 балла.
Итак, еще раз о терминологии:
- HCl + NaOH = NaCl + H2O — молекулярное уравнение («обычное» уравнения, схематично отражающее суть реакции);
- H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl- + H2O — полное ионное уравнение (видны реальные частицы, находящиеся в растворе);
- H+ + OH- = H2O — краткое ионное уравнение (мы убрали весь «мусор» — частицы, которые не участвуют в процессе).
Как пользоваться сайтом Ответкин.инфо
Чтобы школьнику не пришлось тратить время на поиски нужного ответа, мы разделили задания решебника по параграфам. Кроме того, на сайте существуют дополнительные возможности для пользователей:
- клик по номеру упражнения открывает доступ к 1-6 кратким решениям задач, вариантам выполнения лабораторных работ, записям уравнений реакций;
- на сайте можно авторизоваться через социальные сети или зарегистрироваться по электронной почте, что обеспечит доступ к 3-м детальным ответам в сутки;
- если необходим доступ к большему числу развернутых ответов, то во вкладке «Подписки» за небольшую плату можно расширить свои возможности;
- все открытые номера с пояснениями и срок их использования можно посмотреть в личном кабинете во вкладке «Подробные решения»;
- в детальном ответе на белом фоне мы разместили информацию для записи в тетрадь, а на цветном – комментарии педагогов и теорию.
Как превратить молекулярное уравнение в полное ионное уравнение
Начинается самое интересное. Мы должны понять, какие вещества следует записывать в виде ионов, а какие — оставить в «молекулярной форме». Придется запомнить следующее.
В виде ионов записывают:
- растворимые соли (подчеркиваю, только соли хорошо растворимые в воде);
- щелочи (напомню, что щелочами называют растворимые в воде основания, но не NH4OH);
- сильные кислоты (H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI, HClO4, HClO3, H2SeO4, …).
Как видите, запомнить этот список совсем несложно: в него входят сильные кислоты и основания и все растворимые соли. Кстати, особо бдительным юным химикам, которых может возмутить тот факт, что сильные электролиты (нерастворимые соли) не вошли в этот перечень, могу сообщить следующее: НЕвключение нерастворимых солей в данный список вовсе не отвергает того, что они являются сильными электролитами.
Все остальные вещества должны присутствовать в ионных уравнениях в виде молекул. Тем требовательным читателям, которых не устраивает расплывчатый термин «все остальные вещества», и которые, следуя примеру героя известного фильма, требуют «огласить полный список» даю следующую информацию.
В виде молекул записывают:
- все нерастворимые соли;
- все слабые основания (включая нерастворимые гидроксиды, NH4OH и сходные с ним вещества);
- все слабые кислоты (H2СO3, HNO2, H2S, H2SiO3, HCN, HClO, практически все органические кислоты …);
- вообще, все слабые электролиты (включая воду!!!);
- оксиды (всех типов);
- все газообразные соединения (в частности, H2, CO2, SO2, H2S, CO);
- простые вещества (металлы и неметаллы);
- практически все органические соединения (исключение — растворимые в воде соли органических кислот).
Уф-ф, кажется, я ничего не забыл! Хотя проще, по-моему, все же запомнить список N 1
Из принципиально важного в списке N 2 еще раз отмечу воду
Пример 2. Составьте полное ионное уравнение, описывающие взаимодействие гидроксида меди (II) и соляной кислоты.
Решение. Начнем, естественно, с молекулярного уравнения. Гидроксид меди (II) — нерастворимое основание. Все нерастворимые основания реагируют с сильными кислотами с образованием соли и воды:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O.
А теперь выясняем, какие вещества записывать в виде ионов, а какие — в виде молекул. Нам помогут приведенные выше списки. Гидроксид меди (II) — нерастворимое основание (см. таблицу растворимости), слабый электролит. Нерастворимые основания записывают в молекулярной форме. HCl — сильная кислота, в растворе практически полностью диссоциирует на ионы. CuCl2 — растворимая соль. Записываем в ионной форме. Вода — только в виде молекул! Получаем полное ионное уравнение:
Сu(OH)2 + 2H+ + 2Cl- = Cu2++ 2Cl- + 2H2O.
Пример 3. Составьте полное ионное уравнение реакции диоксида углерода с водным раствором NaOH.
Решение. Диоксид углерода — типичный кислотный оксид, NaOH — щелочь. При взаимодействии кислотных оксидов с водными растворами щелочей образуются соль и вода. Составляем молекулярное уравнение реакции (не забывайте, кстати, о коэффициентах):
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O.
CO2 — оксид, газообразное соединение; сохраняем молекулярную форму. NaOH — сильное основание (щелочь); записываем в виде ионов. Na2CO3 — растворимая соль; пишем в виде ионов. Вода — слабый электролит, практически не диссоциирует; оставляем в молекулярной форме. Получаем следующее:
СO2 + 2Na+ + 2OH- = Na2++ CO32- + H2O.
Пример 4. Сульфид натрия в водном растворе реагирует с хлоридом цинка с образованием осадка. Составьте полное ионное уравнение данной реакции.
Решение. Сульфид натрия и хлорид цинка — это соли. При взаимодействии этих солей выпадает осадок сульфида цинка:
Na2S + ZnCl2 = ZnS↓ + 2NaCl.
Я сразу запишу полное ионное уравнение, а вы самостоятельно проанализируете его:
2Na+ + S2- + Zn2+ + 2Cl- = ZnS↓ + 2Na+ + 2Cl-.
Предлагаю вам несколько заданий для самостоятельной работы и небольшой тест.
Упражнение 4. Составьте молекулярные и полные ионные уравнения следующих реакций:
- NaOH + HNO3 =
- H2SO4 + MgO =
- Ca(NO3)2 + Na3PO4 =
- CoBr2 + Ca(OH)2 =
Упражнение 5. Напишите полные ионные уравнения, описывающие взаимодействие: а) оксида азота (V) с водным раствором гидроксида бария, б) раствора гидроксида цезия с иодоводородной кислотой, в) водных растворов сульфата меди и сульфида калия, г) гидроксида кальция и водного раствора нитрата железа (III).
В следующей части статьи мы научимся составлять краткие ионные уравнения и разберем большое количество примеров. Кроме того, мы обсудим специфические особенности задания 31, которое вам предстоит решать на ЕГЭ по химии.
Решебник химии 8 класса к учебнику Габриеляна
Готовое домашнее задание по химиивыполнено по учебнику Габриеляна О.С., Остроумова И.Г., Сладкова С.А. в его издании 2019 года. Порядок номеров в решебнике соответствует структуре упражнений в редакциях 2019-2021 гг. В учебном пособии 30 параграфов по 6-11 упражнений в каждом.
В сборнике ГДЗ представлены задачи на свойства неорганических веществ, принципы построения периодической таблицы Д.И. Менделеева, окислительно-восстановительные реакции. Их выполнение позволяет восьмиклассникам:
- разбираться в системе проблемных ситуаций (вопросы к курсу, учебному разделу, теме урока и его этапам) на основе химического эксперимента, исторических фактов или ранее изученного материала;
- уяснить содержание учебной программы в логике причинно-следственных связей;
- понять связи курса химии не только с предметами естественно-научного блока, но и гуманитарного;
- сформировать личностное отношение обучающихся к учебному материалу на основе его связи с опытом повседневной жизни, потребностями современного индустриального общества и проблемами экологической безопасности;
- развить универсальные учебные действия, обрести экспериментальные и расчётные умения с навыками;
- обобщить знания за курс основной школы, и подготовиться к экзаменам.
Учебник по химии Габриеляна О.Г. – основное учебное пособие российских школ, на основе которого восьмиклассники постигают предмет. Оно соответствует требованиям ФГОС и позволяет школьникам понять логику построения периодической таблицы Д.И. Менделеева, уяснить особенности связей между атомами в ядрах химических элементов, физические и химические свойства кислот, растворов, воды, воздуха.
Алгоритм написания ионных уравнений
- Составляем молекулярное уравнение реакции.
- Все частицы, диссоциирующие в растворе в ощутимой степени, записываем в виде ионов; вещества, не склонные к диссоциации, оставляем «в виде молекул».
- Убираем из двух частей уравнения т. н. ионы-наблюдатели, т. е. частицы, которые не участвуют в процессе.
- Проверяем коэффициенты и получаем окончательный ответ — краткое ионное уравнение.
Пример 1. Составьте полное и краткое ионные уравнения, описывающие взаимодействие водных растворов хлорида бария и сульфата натрия.
Решение. Будем действовать в соответствии с предложенным алгоритмом. Составим сначала молекулярное уравнение. Хлорид бария и сульфат натрия — это две соли. Заглянем в раздел справочника «Свойства неорганических соединений». Видим, что соли могут взаимодействовать друг с другом, если в ходе реакции образуется осадок. Проверим:
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl.
Таблица растворимости подсказывает нам, что BaSO4 действительно не растворяется в воде (направленная вниз стрелка, напомню, символизирует, что данное вещество выпадает в осадок). Молекулярное уравнение готово, переходим к составлению полного ионного уравнения. Обе соли, присутствующие в левой части, записываем в ионной форме, а вот в правой части оставляем BaSO4 в «молекулярной форме» (о причинах этого — чуть позже!) Получаем следующее:
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- = BaSO4↓ + 2Cl- + 2Na+.
Осталось избавиться от балласта: убираем ионы-наблюдатели. В данном случае в процессе не участвуют катионы Na+ и анионы Cl-. Стираем их и получаем краткое ионное уравнение:
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓.
А теперь поговорим подробнее о каждом шаге нашего алгоритма и разберем еще несколько примеров.
Готовое домашнее задание для восьмиклассников по химии Габриеляна
Химия – практическая наука, которая требует не зазубривания правил, а понимания особенностей протекания химических реакций, формирования валентности элементов периодической таблицы. ГДЗ в этом случае становятся не источником для списывания, а важным дополнением учебного процесса. На Ответкине мы собрали не просто готовые упражнения, но и решения с детальным описанием алгоритма выполнения заданий. Что это дает школьникам?
- Экономия времени. Любой ученик сталкивается с проблемой нехватки времени, в особенности в старших классах. В расписании 7-8 уроков, после них – факультативы и спортивные секции. Где найти время на основательную проработку домашних задач по химии? ГДЗ помогают решить этот вопрос: их можно открыть дома, на перемене или в пути. Комментарии и теория позволяют без посторонней помощи разобраться в сложных заданиях.
- Несколько решений. Некоторые задачи по химии решаются 2-3 способами, а химические реакции можно описать разными уравнениями, поэтому каждое задание на нашем портале имеет от 1 до 6 вариантов выполнения, что позволяет расширить кругозор восьмиклассника.
- Актуальные база ответов. Версии учебников в средних школах обновляются, меняются требования ФГОС к оформлению заданий, поэтому мы регулярно пересматриваем базу ответов и приводим ее в актуальное состояние. Все упражнения соответствуют порядку номеров в учебнике, а их оформление учитывает стандарты Министерства образования.
- Удобный интерфейс. Как найти нужное решение? Номера заданий в сборнике разделены по параграфам, что облегчает навигацию. Ученику достаточно выбрать нужную тему и кликнуть искомое упражнение. Материал можно просматривать с телефонов, планшетов, компьютеров.
Как составить молекулярное уравнение реакции
Должен сразу вас разочаровать. В этом пункте не будет однозначных рецептов. Действительно, вряд ли можно рассчитывать, что я смогу разобрать здесь ВСЕ возможные уравнения реакций, которые могут встретиться вам на ЕГЭ или ОГЭ по химии.
Ваш помощник — раздел «Свойства неорганических соединений». Если вы хорошо знакомы с четырьмя базовыми классами неорганических веществ (оксиды, основания, кислоты, соли), если вам известны химические свойства этих классов и методы их получения, можете на 95% быть уверены в том, что у вас не будет проблем на экзамене с написанием молекулярных уравнений.
Оставшиеся 5% — это некоторые «специфические» реакции, которые мы не сможем перечислить. Не будем лить слез по поводу этих 5%, а вспомним лучше номенклатуру и химические свойства базовых классов неорганических веществ. Три задания для самостоятельной работы:
Упражнение 1. Напишите молекулярные формулы следующих веществ: оксид фосфора (V), нитрат цезия, сульфат хрома (III), бромоводородная кислота, карбонат аммония, гидроксид свинца (II), фосфат стронция, кремниевая кислота. Если при выполнении задания у вас возникнут проблемы, обратитесь к разделу справочника «Названия кислот и солей».
Упражнение 2. Дополните уравнения следующих реакций:
- KOH + H2SO4 =
- H3PO4 + Na2O=
- Ba(OH)2 + CO2=
- NaOH + CuBr2=
- K2S + Hg(NO3)2=
- Zn + FeCl2=
Упражнение 3. Напишите молекулярные уравнения реакций (в водном растворе) между: а) карбонатом натрия и азотной кислотой, б) хлоридом никеля (II) и гидроксидом натрия, в) ортофосфорной кислотой и гидроксидом кальция, г) нитратом серебра и хлоридом калия, д) оксидом фосфора (V) и гидроксидом калия.
Искренне надеюсь, что у вас не возникло проблем с выполнением этих трех заданий. Если это не так, необходимо вернуться к теме «Химические свойства основных классов неорганических соединений».
Уникальные подробные решения с пояснениями Ответкина
Химия нужна при поступлении в медицинские и технологические вузы, потому родители стараются помочь школьникам в ее изучении. Они ищут репетиторов, чем не облегчают жизнь восьмиклассника, а возлагают на него дополнительную нагрузку. Средства утекают из семейного бюджета, а ситуация с успеваемостью не меняется.
Поиск квалифицированного педагога – отдельная большая проблема. На курсах и дополнительных занятиях в основном работают недавние выпускники педагогических вузов. Они разбираются в предмете, но не всегда могут доступно преподать его школьникам.
На нашем портале мы собрали уникальную базу решений задач и уравнений реакций по химии с пояснениями лучших учителей России и теоретическими вставками. Они доступны круглосуточно с любого гаджета.
Почему Ответкин.инфо лучше репетиторов и теории учебников по химии?
- Курсы по химии стоят недешево, а индивидуальные занятия у репетитора – и того дороже. Решебниками же можно пользоваться бесплатно, если пройти простую регистрацию на сайте.
- Удобно. Дополнительные занятия – это значительные затраты времени. Сначала нужно добраться до репетитора, потом отсидеть положенные 1-1,5 часа на уроке. ГДЗ же можно смотреть и разбирать дома, в перерыве между школой и факультативами или даже по дороге.
- Качественно. Развернутые решения на нашем портале составляла команда квалифицированных педагогов, которые имеют обширный опыт работы в средней школе. Готовые ответы на предмет ошибок и опечаток проверяли редакторы в несколько этапов. На создание полной и единственной в Рунете базы ответов ушло несколько лет.
- Понятно. Главное достоинство нашего ресурса – теория и пояснения к ответам. Ученик не просто списывает в тетрадь готовые задачки по химии и лабораторные работы, а читает комментарии к ним, вникает в алгоритм выполнения и учится решать аналогичные задания самостоятельно.