Молекулын товчилсон тэгшитгэл. Ионы тэгшитгэл

Ихэнх химийн урвалууд уусмалд явагддаг. Электролитийн уусмалд ион агуулагддаг тул электролитийн уусмал дахь урвал нь ион хоорондын урвал болж буурдаг.
Ион хоорондын урвалыг ионы урвал гэж нэрлэдэг ба ийм урвалын тэгшитгэлийг ионы тэгшитгэл гэж нэрлэдэг.
Ионы тэгшитгэлийг бүрдүүлэхдээ бага диссоциацтай, уусдаггүй, хийн бодисуудын томъёог молекул хэлбэрээр бичсэн байх ёстой.

Цагаан бодис тунадас бууж, дараа нь түүний томъёоны хажууд доош чиглэсэн сум байрлуулж, урвалын явцад хийн бодис ялгарвал түүний томъёоны хажууд дээш чиглэсэн сумыг байрлуулна.

Бид энэ тэгшитгэлийг дахин бичиж, хүчтэй электролитийг ион болгон, урвалын бөмбөрцгийг молекул хэлбэрээр дүрсэлсэн болно.

Тиймээс бид ионы урвалын тэгшитгэлийг бүрэн бичсэн.

Хэрэв бид тэгшитгэлийн хоёр талаас ижил ионуудыг, өөрөөр хэлбэл зүүн ба баруун тэгшитгэлд ихэвчлэн урвалд оролцдоггүй ионуудыг хасвал ионы урвалын бууруулсан тэгшитгэлийг авна.

Тиймээс бууруулсан ионы тэгшитгэлүүд нь тэгшитгэлүүд юм ерөнхий үзэл, мөн чанарыг тодорхойлдог химийн урвалямар ионууд урвалд орж, үр дүнд нь ямар бодис үүсдэгийг харуул.

Тунадас эсвэл ус зэрэг бага диссоциацтай бодис үүсэх үед ион солилцооны урвалууд дуусдаг. Беля-г бөөрөлзгөнө өнгөөр ​​фенолфталейнаар будсан натрийн гидроксидын уусмалд илүүдэл уусмал нэмнэ. азотын хүчил, дараа нь уусмал өнгөө алдах бөгөөд энэ нь химийн урвал үүсэх дохио болно.

Хүчтэй хүчил ба шүлтийн харилцан үйлчлэл нь H + ион ба OH - ионуудын харилцан үйлчлэлд буурч, үүний үр дүнд бага зэрэг задрах бодис - ус үүсдэг болохыг харуулж байна.

Хүчтэй хүчлийн шүлттэй харилцан үйлчлэлийн энэхүү урвалыг саармагжуулах урвал гэж нэрлэдэг. тэр онцгой тохиолдолсолилцооны урвал.

Ийм солилцооны урвал нь зөвхөн хүчил ба шүлтийн хооронд төдийгүй хүчил ба уусдаггүй суурийн хооронд ч тохиолдож болно. Жишээлбэл, хэрэв та зэс II сульфатыг шүлттэй урвалд оруулснаар уусдаггүй зэс (II) гидроксидын цэнхэр тунадас үүсвэл:

дараа нь үүссэн тунадасыг гурван хэсэгт хувааж, эхний туршилтын хоолой дахь тунадас дээр хүхрийн хүчлийн уусмал, хоёр дахь туршилтын хоолой дахь тунадас дээр давсны хүчлийн уусмал, тунадасны уусмалд азотын хүчлийн уусмал нэмнэ. Гурав дахь туршилтын хоолой, дараа нь тунадас гурван туршилтын хоолойд уусна. Энэ нь бүх тохиолдолд химийн урвал явагдсан гэсэн үг бөгөөд түүний мөн чанар нь ижил ионы тэгшитгэлийг ашиглан тусгагдсан болно.

Үүнийг шалгахын тулд дээрх урвалын молекул, бүрэн ба товчилсон ионы тэгшитгэлийг бичнэ үү.

Хий үүсэх үед явагддаг ионы урвалыг авч үзье. 2 мл натрийн карбонат ба калийн карбонатын уусмалыг хоёр туршилтын хоолойд хийнэ. Дараа нь бид давсны хүчлийн уусмалыг эхний хэсэгт, азотын хүчлийг хоёрдугаарт хийнэ. Энэ хоёр тохиолдолд бид нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаралтаас болж "буцлах" шинж чанарыг анзаарах болно. Эхний тохиолдолд бид урвалын тэгшитгэлийг бичнэ.

Электролитийн уусмал дахь урвалыг ионы тэгшитгэл ашиглан тайлбарлав. Электролит нь уусмал дахь ионуудаа солилцдог тул эдгээр урвалыг ион солилцооны урвал гэж нэрлэдэг. Тиймээс хоёр дүгнэлт хийж болно.
1. Усан электролитийн уусмал дахь урвалууд нь ионуудын хоорондох урвалууд тул ионы тэгшитгэлээр дүрслэгдсэн байдаг.
Тэдгээр нь молекулаас илүү энгийн бөгөөд ерөнхий шинж чанартай байдаг.

2. Электролитийн уусмал дахь ион солилцооны урвалууд үр дүнд нь тунадас, хий эсвэл бага диссоциацтай бодис үүссэн тохиолдолд л бараг эргэлт буцалтгүй явагдана.

7. Нарийн төвөгтэй нэгдлүүд

Ихэнхдээ сургуулийн сурагчид, оюутнууд гэж нэрлэгддэг зүйлийг бүрдүүлэх шаардлагатай болдог. Ионы урвалын тэгшитгэл. Тодруулбал, Химийн улсын нэгдсэн шалгалтад дэвшүүлсэн 31-р асуудал энэ сэдэвт зориулагдсан болно. Энэ нийтлэлд бид богино, бүрэн ионы тэгшитгэл бичих алгоритмыг нарийвчлан авч үзэх болно, янз бүрийн түвшний нарийн төвөгтэй байдлын олон жишээнд дүн шинжилгээ хийх болно.

Ионы тэгшитгэл яагаад хэрэгтэй вэ?

Олон бодисыг усанд уусгахад (зөвхөн усанд биш!) диссоциацийн процесс явагддаг - бодисууд ион болж задардаг гэдгийг сануулъя. Жишээлбэл, усан орчин дахь HCl молекулууд нь устөрөгчийн катионууд (H +, илүү нарийвчлалтай H 3 O +) ба хлорын анионууд (Cl -) болж задардаг. Натрийн бромид (NaBr) агуулагддаг усан уусмалмолекул хэлбэрээр биш, харин усжуулсан Na + ба Br - ион хэлбэрээр (дашрамд хэлэхэд ионууд нь хатуу натрийн бромид байдаг).

"Ердийн" (молекул) тэгшитгэлийг бичихдээ бид молекулууд урвалд ордоггүй, харин ионууд ордог гэдгийг анхаарч үздэггүй. Жишээлбэл, хоорондын урвалын тэгшитгэл энд байна давсны хүчилба натрийн гидроксид:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Мэдээжийн хэрэг, энэ диаграмм нь үйл явцыг зөв тайлбарлаагүй байна. Өмнө дурьдсанчлан усан уусмалд HCl молекул бараг байдаггүй, харин H + ба Cl - ионууд байдаг. NaOH-ийн хувьд ч мөн адил. Дараахь зүйлийг бичих нь дээр.

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

Ийм л байна бүрэн ионы тэгшитгэл. "Виртуал" молекулуудын оронд бид уусмалд байгаа хэсгүүдийг (катион ба анион) хардаг. Бид яагаад H 2 O-г молекул хэлбэрээр бичсэн тухай асуултын талаар ярихгүй. Үүнийг бага зэрэг дараа тайлбарлах болно. Таны харж байгаагаар ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй: бид молекулуудыг задрах явцад үүссэн ионуудаар сольсон.

Гэсэн хэдий ч бүрэн ионы тэгшитгэл ч төгс биш юм. Үнэхээр анхааралтай ажиглаарай: тэгшитгэлийн зүүн ба баруун хэсэгт (2) ижил хэсгүүд байдаг - Na + катионууд ба Cl - анионууд. Эдгээр ионууд урвалын явцад өөрчлөгддөггүй. Тэд яагаад хэрэгтэй байгаа юм бэ? Тэднийг устгаад авцгаая Богино ионы тэгшитгэл:

H + + OH - = H 2 O. (3)

Таны харж байгаагаар энэ нь H + ба OH - ионуудын ус үүсэх (саармагжуулах урвал) бүхий харилцан үйлчлэлээс үүдэлтэй юм.

Бүх бүрэн ба богино ионы тэгшитгэлийг бичнэ. Хэрэв бид химийн шалгалтын 31-р асуудлыг шийдсэн бол хамгийн дээд оноо буюу 2 оноо авах болно.

Тиймээс, нэр томъёоны талаар дахин нэг удаа:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - молекулын тэгшитгэл ("ердийн" тэгшитгэл, урвалын мөн чанарыг бүдүүвчээр тусгасан);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - бүрэн ионы тэгшитгэл (ууссан дахь бодит хэсгүүд харагдаж байна);
• H + + OH - = H 2 O - богино ионы тэгшитгэл (бид бүх "хог" -ыг устгасан - үйл явцад оролцдоггүй бөөмс).

Ионы тэгшитгэл бичих алгоритм

1. Бид урвалын молекулын тэгшитгэлийг бүтээдэг.
2. Уусмалд мэдэгдэхүйц хэмжээгээр задарч буй бүх бөөмсийг ионоор бичнэ; задралд өртөмтгий биш бодисыг бид "молекул хэлбэрээр" үлдээдэг.
3. Бид тэгшитгэлийн хоёр хэсгээс гэж нэрлэгддэг зүйлийг хасдаг. ажиглагчийн ионууд, өөрөөр хэлбэл процесст оролцдоггүй хэсгүүд.
4. Бид коэффициентүүдийг шалгаж, эцсийн хариултыг авдаг - богино ионы тэгшитгэл.

Жишээ 1. Барийн хлорид ба натрийн сульфатын усан уусмалуудын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн бүрэн ба богино ионы тэгшитгэлийг бич.

Шийдэл. Бид санал болгож буй алгоритмын дагуу ажиллах болно. Эхлээд молекулын тэгшитгэлийг байгуулъя. Барийн хлорид ба натрийн сульфат нь хоёр давс юм. Лавлах номын "Органик бус нэгдлүүдийн шинж чанарууд" хэсгийг харцгаая. Хэрэв урвалын явцад тунадас үүсвэл давс нь хоорондоо харилцан үйлчилж болохыг бид харж байна. Шалгацгаая:

Дасгал 2. Дараах урвалын тэгшитгэлийг гүйцээнэ үү.

1. KOH + H 2 SO 4 \u003d
2. H 3 PO 4 + Na 2 O \u003d
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg (NO 3) 2 \u003d
6. Zn + FeCl 2 =

Дасгал 3. a) натрийн карбонат ба азотын хүчил, б) никель (II) хлорид ба натрийн гидроксид, в) ортофосфорын хүчил ба кальцийн гидроксид, г) мөнгөний нитрат ба калийн хлоридын хоорондох урвалын молекулын тэгшитгэлийг бичнэ үү. ) фосфорын исэл (V) ба калийн гидроксид.

Та эдгээр гурван даалгаврыг биелүүлэхэд ямар ч асуудалгүй гэж чин сэтгэлээсээ найдаж байна. Хэрэв тийм биш бол "Органик бус нэгдлүүдийн үндсэн ангиллын химийн шинж чанарууд" сэдэв рүү буцах шаардлагатай.

Молекулын тэгшитгэлийг бүрэн ионы тэгшитгэл болгох арга

Хамгийн сонирхолтой нь эхэлдэг. Бид ямар бодисыг ионоор бичиж, аль нь "молекул хэлбэрээр" үлдэх ёстойг ойлгох ёстой. Та дараахь зүйлийг санаж байх хэрэгтэй.

Ионы хэлбэрээр бичнэ үү:

• уусдаг давс (зөвхөн давс нь усанд уусдаг гэдгийг би онцолж байна);
• шүлтүүд (усанд уусдаг суурийг шүлт гэж нэрлэдэг боловч NH 4 OH биш гэдгийг сануулъя);
• хүчтэй хүчил (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Таны харж байгаагаар энэ жагсаалтыг санахад хялбар байдаг: үүнд хүчтэй хүчил, суурь, бүх уусдаг давс орно. Дашрамд хэлэхэд, хүчтэй электролит (уусдаггүй давс) энэ жагсаалтад ороогүйд эгдүүцэж магадгүй, ялангуяа сонор сэрэмжтэй залуу химич нарт би дараахь зүйлийг хэлье: Энэ жагсаалтад уусдаггүй давсыг оруулахгүй байх нь эдгээрийг огт үгүйсгэхгүй. тэдгээр нь хүчтэй электролит юм.

Бусад бүх бодисууд ионы тэгшитгэлд молекул хэлбэрээр байх ёстой. "Бусад бүх бодис" гэсэн тодорхой бус нэр томъёонд сэтгэл хангалуун бус, баатрын үлгэр жишээг дагаж буй эрэлт хэрэгцээтэй уншигчид алдартай кино, шаардах "зарлах бүрэн жагсаалтБи дараах мэдээллийг өгч байна.

Молекул хэлбэрээр дараахь зүйлийг бичнэ үү.

• бүх уусдаггүй давс;
• бүгд сул суурь(уусдаггүй гидроксид, NH 4 OH болон түүнтэй төстэй бодисууд орно);
• бүх сул хүчил (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, бараг бүх органик хүчил ...);
• ерөнхийдөө бүх сул электролитууд (усыг оруулаад !!!);
• исэл (бүх төрлийн);
• бүх хийн нэгдлүүд (ялангуяа H 2, CO 2, SO 2, H 2 S, CO);
• энгийн бодис (металл ба металл бус);
• Бараг бүх органик нэгдлүүд(үл хамаарах зүйл - органик хүчлүүдийн усанд уусдаг давс).

Өө, би юу ч мартсан гэж бодохгүй байна! Хэдийгээр миний бодлоор жагсаалтын 1-ийг санах нь илүү хялбар байдаг. Жагсаалтын №2-т чухал ач холбогдолтой зүйлсээс би усыг дахин нэг удаа тэмдэглэх болно.

Бэлтгэл хийцгээе!

Жишээ 2. Зэс (II) гидроксид ба давсны хүчлийн харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн ионы бүрэн тэгшитгэлийг хий.

Шийдэл. Мэдээжийн хэрэг, молекулын тэгшитгэлээс эхэлье. Зэс (II) гидроксид нь уусдаггүй суурь юм. Бүх уусдаггүй суурь нь хүчтэй хүчилтэй урвалд орж давс, ус үүсгэдэг.

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O.

Одоо бид ямар бодисыг ион хэлбэрээр, аль нь молекул хэлбэрээр бичихийг олж мэдэв. Дээрх жагсаалтууд бидэнд туслах болно. Зэс (II) гидроксид нь уусдаггүй суурь (уусах чадварын хүснэгтийг үз), сул электролит юм. Уусдаггүй суурь нь молекул хэлбэрээр бичигдсэн байдаг. HCl нь хүчтэй хүчил бөгөөд уусмалд бараг бүрэн ион болгон задалдаг. CuCl 2 нь уусдаг давс юм. Бид ион хэлбэрээр бичдэг. Ус - зөвхөн молекул хэлбэрээр! Бид бүрэн ионы тэгшитгэлийг авна.

Cu (OH) 2 + 2H + + 2Cl - \u003d Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Жишээ 3. NaOH-ийн усан уусмалтай нүүрстөрөгчийн давхар ислийн урвалын бүрэн ионы тэгшитгэлийг бич.

Шийдэл. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ердийн хүчиллэг исэл, NaOH нь шүлтлэг юм. Хүчиллэг исэл нь шүлтийн усан уусмалтай харилцан үйлчлэхэд давс, ус үүсдэг. Бид молекулын урвалын тэгшитгэлийг зохиодог (дашрамд хэлэхэд коэффициентүүдийн талаар бүү мартаарай):

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - исэл, хийн нэгдэл; молекулын хэлбэрийг хадгалах. NaOH - хүчтэй суурь (шүлт); ион хэлбэрээр бичигдсэн байдаг. Na 2 CO 3 - уусдаг давс; ион хэлбэрээр бичнэ. Ус бол сул электролит бөгөөд бараг салдаггүй; молекул хэлбэрээр үлдээх. Бид дараахь зүйлийг авна.

CO 2 + 2Na + + 2OH - \u003d Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Жишээ 4. Усан уусмал дахь натрийн сульфид нь цайрын хлоридтой урвалд орж тунадас үүсгэдэг. Энэ урвалын бүрэн ионы тэгшитгэлийг бич.

Шийдэл. Натрийн сульфид ба цайрын хлорид нь давс юм. Эдгээр давсууд харилцан үйлчлэхэд цайрын сульфид тунадас үүсгэдэг:

Na 2 S + ZnCl 2 \u003d ZnS ↓ + 2NaCl.

Би тэр даруй бүрэн ионы тэгшитгэлийг бичих болно, та өөрөө үүнийг шинжлэх болно.

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Энд танд хийх хэдэн даалгавар байна бие даасан ажилмөн бага зэрэг туршилт.

Дасгал 4. Дараах урвалын молекул ба бүрэн ионы тэгшитгэлийг бичнэ үү.

1. NaOH + HNO3 =
2. H 2 SO 4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Дасгал 5. Үүнд: а) азотын исэл (V) барийн гидроксидын усан уусмал, б) цезийн гидроксидын гидроиод хүчилтэй уусмал, в) зэсийн сульфат, калийн сульфидын усан уусмал, г) кальцийн гидроксидын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн бүрэн ионы тэгшитгэлийг бич. төмрийн нитратын усан уусмал (III).

Молекулын бүрэн тэгшитгэлийг тэнцвэржүүл.Ионы тэгшитгэлийг бичихийн өмнө анхны молекулын тэгшитгэлийг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд нэгдлүүдийн өмнө тохирох коэффициентүүдийг байрлуулах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр зүүн талд байгаа элемент бүрийн атомын тоо нь тэгшитгэлийн баруун талд байгаа тэдгээрийн тоотой тэнцүү байна.

• Тэгшитгэлийн хоёр тал дахь элемент бүрийн атомын тоог бич.
• Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд байгаа элемент бүрийн атомын тоо ижил байхаар элементүүдийн өмнө (хүчилтөрөгч ба устөрөгчөөс бусад) коэффициентүүдийг нэмнэ.
• Устөрөгчийн атомыг тэнцвэржүүлэх.
• Хүчилтөрөгчийн атомыг тэнцвэржүүлнэ.
• Тэгшитгэлийн хоёр тал дахь элемент бүрийн атомын тоог тоолж, ижил байгаа эсэхийг шалгаарай.
• Жишээлбэл, Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni тэгшитгэлийг тэнцвэржүүлсний дараа бид 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni болно.

Урвалд оролцож буй бодис бүрийн төлөв байдлыг тодорхойлно.Ихэнхдээ үүнийг асуудлын нөхцөлөөр дүгнэж болно. Байна тодорхой дүрэм, энэ нь элемент эсвэл холболт ямар төлөвт байгааг тодорхойлоход тусалдаг.

Уусмалд ямар нэгдлүүд задрахыг (катион ба анион болгон салгах) тодорхойлно.Диссоциацийн үед нэгдэл нь эерэг (катион) ба сөрөг (анион) бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг. Дараа нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь химийн урвалын ионы тэгшитгэлд орно.

Диссоциацлагдсан ион бүрийн цэнэгийг тооцоол.Үүний зэрэгцээ, металлууд эерэг цэнэгтэй катион үүсгэж, металл бус атомууд болж хувирдаг гэдгийг санаарай сөрөг анионууд. Үелэх системийн дагуу элементүүдийн цэнэгийг тодорхойл. Мөн төвийг сахисан нэгдлүүдийн бүх цэнэгийг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.

Бүх уусдаг нэгдлүүдийг бие даасан ион болгон тусгаарлахын тулд тэгшитгэлийг дахин бич.Ямар нэгэн зүйл салж, ионжуулж (хүчтэй хүчил гэх мэт) хоёр тусдаа ион болж хуваагдана. Энэ тохиолдолд бодис ууссан төлөвт үлдэнэ ( rr). Тэгшитгэл тэнцвэртэй байгаа эсэхийг шалгана уу.

• Хатуу, шингэн, хий, сул хүчил, бага уусах ионы нэгдлүүд нь төлөв байдлыг нь өөрчлөхгүй бөгөөд ион болон салахгүй. Тэднийг байгаагаар нь үлдээ.
• Молекулын нэгдлүүд уусмалд зүгээр л тархаж, төлөв байдал нь ууссан болж өөрчлөгдөнө ( rr). Гурван молекул нэгдлүүд байдаг үгүймуж руу явах ( rr), энэ нь CH 4( Г), C 3 H 8( Г) ба C 8 H 18( болон) .
• Харж байгаа урвалын хувьд бүрэн ионы тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно дараах хэлбэр: 2Кр( ТВ) + 3Ni 2+ ( rr) + 6Cl - ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 6Cl - ( rr) + 3Ni ( ТВ). Хэрэв хлор нь нэгдлийн нэг хэсэг биш бол энэ нь бие даасан атомуудад задардаг тул тэгшитгэлийн хоёр талд Cl ионуудын тоог 6-аар үржүүлнэ.

Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд ижил ионуудыг цуцал.Та тэгшитгэлийн хоёр талд бүрэн ижил (ижил цэнэг, дэд тэмдэг гэх мэт) ионуудыг л хасаж болно. Эдгээр ионуудгүйгээр тэгшитгэлийг дахин бич.

• Бидний жишээн дээр тэгшитгэлийн хоёр тал нь 6 Cl - ион агуулдаг бөгөөд үүнийг хөндлөн гаргаж болно. Тиймээс бид богино ионы тэгшитгэлийг олж авна: 2Cr ( ТВ) + 3Ni 2+ ( rr) --> 2Cr 3+ ( rr) + 3Ni ( ТВ) .
• Үр дүнг шалгана уу. Ионы тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талын нийт цэнэгүүд тэнцүү байх ёстой.

Ион солилцооны урвалууд - электролитийн хоорондох усан уусмал дахь урвалууд нь тэдгээрийг бүрдүүлдэг элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвт өөрчлөлт оруулахгүйгээр явагддаг.

Электролит (давс, хүчил, суурь) хоорондын урвалын зайлшгүй нөхцөл бол бага диссоциацтай бодис (ус, сул хүчил, аммонийн гидроксид), тунадас эсвэл хий үүсэх явдал юм.

Ус үүсгэдэг урвалыг авч үзье. Эдгээр урвалууд нь аливаа хүчил ба суурь хоорондын бүх урвалыг агуулдаг. Жишээлбэл, азотын хүчлийн калийн гидроксидын харилцан үйлчлэл:

HNO 3 + KOH \u003d KNO 3 + H 2 O (1)

Эхлэх материал, өөрөөр хэлбэл. азотын хүчил ба калийн гидроксид, түүнчлэн бүтээгдэхүүний нэг болох калийн нитрат нь хүчтэй электролит, i.e. усан уусмалд тэдгээр нь бараг зөвхөн ион хэлбэрээр байдаг. Үүссэн ус нь сул электролитэд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл. бараг ион болгон задалдаггүй. Тиймээс усан уусмал дахь бодисын бодит төлөвийг зааж өгснөөр дээрх тэгшитгэлийг илүү нарийвчлалтай дахин бичих боломжтой болно. ион хэлбэрээр:

H + + NO 3 - + K + + OH - \u003d K + + NO 3 - + H 2 O (2)

(2) тэгшитгэлээс харахад урвалын өмнө болон дараа нь уусмалд NO 3 − ба K + ионууд байна. Өөрөөр хэлбэл, нитратын ионууд болон калийн ионууд урвалд ямар ч байдлаар оролцоогүй. Энэ урвал нь зөвхөн H + ба OH - хэсгүүдийг усны молекул болгон нэгтгэсний улмаас үүссэн. Тиймээс (2) тэгшитгэл дэх ижил ионуудыг алгебрийн хувьд багасгасан:

H + + NO 3 - + K + + OH - \u003d K + + NO 3 - + H 2 O

бид авах болно:

H + + OH - = H 2 O (3)

(3) хэлбэрийн тэгшитгэлийг дуудна багасгасан ионы тэгшитгэл, хэлбэрийн (2) - бүрэн ионы тэгшитгэл, болон (1) хэлбэрийн - молекулын урвалын тэгшитгэл.

Үнэн хэрэгтээ урвалын ионы тэгшитгэл нь түүний мөн чанарыг дээд зэргээр тусгаж, цааш үргэлжлүүлэх боломжтой болгодог. Нэг товчилсон ионы тэгшитгэл олонтой тохирч болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй янз бүрийн урвал. Үнэн хэрэгтээ, жишээ нь, азотын хүчил биш, харин давсны хүчлийг авч, калийн гидроксидын оронд барийн гидроксидыг хэрэглэвэл дараахь молекулын урвалын тэгшитгэлтэй болно.

2HCl + Ba(OH) 2 = BaCl 2 + 2H 2 O

Давсны хүчил, барийн гидроксид, барийн хлорид нь хүчтэй электролитууд бөгөөд тэдгээр нь ихэвчлэн ион хэлбэрээр уусмалд байдаг. Ус бол дээр дурдсанчлан сул электролит, өөрөөр хэлбэл уусмалд бараг зөвхөн молекул хэлбэрээр байдаг. Энэ замаар, бүрэн ионы тэгшитгэлЭнэ хариу үйлдэл иймэрхүү харагдах болно:

2H + + 2Cl - + Ba 2+ + 2OH - = Ba 2+ + 2Cl - + 2H 2 O

Бид зүүн ба баруун талд ижил ионуудыг багасгаж, дараахь зүйлийг авна.

2H + + 2OH - = 2H 2 O

Зүүн ба хоёуланг нь салгах баруун тал 2-оор бид дараахь зүйлийг авна.

H + + OH - \u003d H 2 O,

Хүлээн авсан бууруулсан ионы тэгшитгэлазотын хүчил ба калийн гидроксидын харилцан үйлчлэлийн бууруулсан ионы тэгшитгэлтэй бүрэн давхцдаг.

Ионы тэгшитгэлийг ион хэлбэрээр бүрдүүлэхдээ зөвхөн томъёог бичнэ.

1) хүчтэй хүчил (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (хүчтэй хүчлүүдийн жагсаалтыг мэдэж байх ёстой!)

2) хүчтэй суурь (шүлтлэг гидроксид (ALH) ба шүлтлэг шороон метал (ALHM))

3) уусдаг давс

Молекул хэлбэрээр томъёог дараах байдлаар бичнэ.

1) Ус H 2 O

2) Сул хүчил (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (болон бусад бараг бүх органик))

3) Сул суурь (NH 4 OH ба шүлтлэг металл ба шүлтлэг шороон металаас бусад бараг бүх металлын гидроксид)

4) Бага зэрэг уусдаг давс (↓) (уусах чадварын хүснэгт дэх M эсвэл "H").

5) Оксид (болон электролит биш бусад бодисууд)

Төмрийн (III) гидроксид ба хүхрийн хүчлийн тэгшитгэлийг бичихийг хичээцгээе. Молекул хэлбэрээр тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ.

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Төмрийн (III) гидроксид нь уусах чадварын хүснэгт дэх "H" гэсэн тэмдэглэгээтэй тохирч байгаа бөгөөд энэ нь түүний уусдаггүй байдлын тухай өгүүлдэг. ионы тэгшитгэлд үүнийг бүхэлд нь бичих ёстой, өөрөөр хэлбэл. гэж Fe(OH) 3 . Хүхрийн хүчилуусдаг бөгөөд хүчтэй электролитэд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл уусмалд голчлон задарсан төлөвт байдаг. Төмрийн (III) сульфат нь бараг бүх давсны нэгэн адил хүчтэй электролит бөгөөд усанд уусдаг тул ионы тэгшитгэлд ион хэлбэрээр бичигдэх ёстой. Дээрх бүх зүйлийг харгалзан бид дараах хэлбэрийн бүрэн ионы тэгшитгэлийг олж авна.

2Fe(OH) 3 + 6H + + 3SO 4 2- = 2Fe 3+ + 3SO 4 2- + 6H 2 O

Зүүн ба баруун талд сульфатын ионуудыг бууруулснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

2Fe(OH) 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 6H 2 O

Тэгшитгэлийн хоёр талыг 2-т хуваахад бид багасгасан ионы тэгшитгэлийг олж авна.

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

Одоо тунадас үүсэхэд хүргэдэг ион солилцооны урвалыг харцгаая. Жишээлбэл, хоёр уусдаг давсны харилцан үйлчлэл:

Бүх гурван давс - натрийн карбонат, кальцийн хлорид, натрийн хлорид, кальцийн карбонат (тийм ээ, тийм, тэр ч бас) - хүчтэй электролит бөгөөд кальцийн карбонатаас бусад бүх зүйл усанд уусдаг, өөрөөр хэлбэл. Энэ урвалд ион хэлбэрээр оролцдог.

2Na + + CO 3 2- + Ca 2+ + 2Cl − = CaCO 3 ↓+ 2Na + + 2Cl −

Энэ тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд ижил ионуудыг бууруулснаар бид товчилсон ионыг авна.

CO 3 2- + Ca 2+ \u003d CaCO 3 ↓

Сүүлийн тэгшитгэл нь натрийн карбонат ба кальцийн хлоридын уусмалуудын харилцан үйлчлэлийн шалтгааныг харуулав. Кальцийн ионууд ба карбонатын ионууд нь кальцийн карбонатын төвийг сахисан молекулууд болж нэгтгэгддэг бөгөөд тэдгээр нь бие биетэйгээ нийлснээр ионы бүтцийн CaCO 3 тунадас үүсгэдэг.

Химийн шалгалтанд тэнцэх чухал тэмдэглэл Давс1-ийн давс2-тай урвалд орохын тулд ионы урвал (урвалын бүтээгдэхүүн дэх хий, тунадас эсвэл ус) үүсэх үндсэн шаардлагаас гадна ийм урвалд өөр нэг шаардлага тавигддаг - анхны давсууд байх ёстой. уусдаг. Энэ нь жишээлбэл, CuS + Fe(NO 3) 2 ≠ FeS + Cu(NO 3) 2 гэхдээ ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүйFeS - тунадасжих магадлалтай, учир нь. уусдаггүй. Урвал явагдахгүй байгаа шалтгаан нь эхлэлийн давсны аль нэг нь уусдаггүй (CuS). Мөн энд, жишээлбэл, Na 2 CO 3 + CaCl 2 \u003d CaCO 3 ↓ + 2NaCl кальцийн карбонат нь уусдаггүй, анхны давс нь уусдаг тул оршдог. Давсуудын суурьтай харилцан үйлчлэлд мөн адил хамаарна. Давс нь суурьтай урвалд орохын тулд ион солилцооны урвал үүсэх үндсэн шаардлагаас гадна хоёулангийнх нь уусах чадвар шаардлагатай байдаг. Энэ замаар: Cu(OH) 2 + Na 2 S - урсдаггүй учир ньCu(OH) 2 нь боломжит бүтээгдэхүүн боловч уусдаггүйCuS нь тунадас болно. Хоорондын хариу үйлдэл энд байнаNaOH баCu(NO 3) 2 урсгалтай тул эхлэлийн материал хоёулаа уусдаг бөгөөд тунадас үүсгэдэгCu(OH) 2: 2NaOH + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 Анхаар! Ямар ч тохиолдолд давс1+давс2, давс+суурийн урвалаас давсан анхны бодисын уусах чадварт тавигдах шаардлагыг бүү нэмэгдүүл. Жишээлбэл, хүчилтэй бол энэ шаардлага шаардлагагүй. Ялангуяа бүх уусдаг хүчил нь бүх карбонат, түүний дотор уусдаггүй бодисуудтай төгс урвалд ордог. Өөрөөр хэлбэл: 1) Давс 1 + давс 2 - анхны давс уусдаг, бүтээгдэхүүнд тунадас үүссэн тохиолдолд урвал явагдана. 2) Давс + металлын гидроксид - анхны бодисууд уусдаг, бүтээгдэхүүн нь тор эсвэл аммонийн гидроксид агуулсан байвал урвал явагдана.

Ион солилцооны урвал үүсэх гурав дахь нөхцөл болох хий үүсэхийг авч үзье. Хатуухан хэлэхэд зөвхөн ионы солилцооны үр дүнд хий үүсэх нь зөвхөн ховор тохиолдолд, жишээлбэл, хийн устөрөгчийн сульфид үүсэх үед л боломжтой байдаг.

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Бусад ихэнх тохиолдолд хий нь ион солилцооны урвалын аль нэг бүтээгдэхүүний задралын үр дүнд үүсдэг. Жишээлбэл, та шалгалтын хүрээнд хий үүсэх үед тогтворгүй байдлаас болж H 2 CO 3, NH 4 OH, H 2 SO 3 зэрэг бүтээгдэхүүнүүд задардаг болохыг тодорхой мэдэх хэрэгтэй.

H 2 CO 3 \u003d H 2 O + CO 2

NH 4 OH \u003d H 2 O + NH 3

H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2

Өөрөөр хэлбэл, ионы солилцооны үр дүнд нүүрстөрөгчийн хүчил, аммонийн гидроксид эсвэл хүхрийн хүчил үүссэн бол хийн бүтээгдэхүүн үүссэний улмаас ион солилцооны урвал явагдана.

Хий үүсэхэд хүргэдэг дээрх бүх урвалын ионы тэгшитгэлийг бичье. 1) урвалын хувьд:

K2S + 2HBr = 2KBr + H2S

Ионы хэлбэрээр калийн сульфид, калийн бромид бүртгэгдэх болно, учир нь. уусдаг давс, түүнчлэн гидробромик хүчил, tk. хүчтэй хүчилд хамаарна. Устөрөгчийн сульфид нь муу уусдаг, ион руу муу задалдаг хий бөгөөд молекул хэлбэрээр бичнэ.

2K + + S 2- + 2H + + 2Br - \u003d 2K + + 2Br - + H 2 S

Ижил ионуудыг бууруулснаар бид дараахь зүйлийг авна.

S 2- + 2H + = H 2 S

2) Тэгшитгэлийн хувьд:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

Ионы хэлбэрээр Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 нь сайн уусдаг давс, H 2 SO 4 нь хүчтэй хүчил гэж бичигдэнэ. Ус бол бага диссоциацтай бодис бөгөөд CO 2 нь электролит биш тул тэдгээрийн томъёог молекул хэлбэрээр бичнэ.

2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2

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

3) тэгшитгэлийн хувьд:

NH 4 NO 3 + KOH \u003d KNO 3 + H 2 O + NH 3

Ус ба аммиакийн молекулуудыг бүхэлд нь бүртгэж, NH 4 NO 3, KNO 3, KOH -ийг ион хэлбэрээр бүртгэнэ. бүх нитратууд нь маш сайн уусдаг давс бөгөөд KOH нь гидроксид юм шүлтлэг металл, өөрөөр хэлбэл хүчтэй суурь:

NH 4 + + NO 3 - + K + + OH - = K + + NO 3 - + H 2 O + NH 3

NH 4 + + OH - \u003d H 2 O + NH 3

Тэгшитгэлийн хувьд:

Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + SO 2

Бүрэн ба товчилсон тэгшитгэл нь дараах байдлаар харагдах болно.

2Na + + SO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H 2 O + SO 2

Заавар

Ионы тэгшитгэлийг үргэлжлүүлэхийн өмнө та зарим дүрмийг сурах хэрэгтэй. Усанд уусдаггүй, хийн болон бага диссоциацтай бодисууд (жишээлбэл, ус) ион болж задардаггүй бөгөөд энэ нь та тэдгээрийг молекул хэлбэрээр бичнэ гэсэн үг юм. Үүнд мөн H2S, H2CO3, H2SO3, NH4OH зэрэг сул электролитууд орно. Нэгдлүүдийн уусах чадварыг бүх төрлийн хяналтын лавлах материал болох уусах чадварын хүснэгтээс олж болно. Катион ба анионуудад хамаарах бүх цэнэгийг мөн тэнд зааж өгсөн болно. Даалгаврыг бүрэн гүйцэтгэхийн тулд та молекул, бүрэн, ионы товчлолыг бичих ёстой тэгшитгэл.

Жишээ No 1. Хүхрийн хүчил ба калийн гидроксидын саармагжуулах урвалыг TED (онол) үүднээс авч үзье. электролитийн диссоциаци). Эхлээд урвалын тэгшитгэлийг молекул хэлбэрээр бичиж, .H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O Үүссэн бодисуудын уусах чадвар, диссоциацийг шинжлэх. Бүх нэгдлүүд усанд уусдаг тул ионуудад уусдаг. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол ус бөгөөд ион болон задрахгүй тул молекул хэлбэрээр үлдэнэ.Ионыг бичнэ үү. бүрэн тэгшитгэл, ба -ын зүүн ба баруун талд ижил ионуудыг ол. Ижил ионуудыг багасгахын тулд тэдгээрийг хөндлөн гаргана.H2O

Жишээ No 2. Зэсийн хлорид ба -ын хоорондох солилцооны урвалыг бичиж, TED-ийн үүднээс авч үзье. Урвалын тэгшитгэлийг молекул хэлбэрээр бичиж, коэффициентүүдийг цэгцлээрэй. Үүний үр дүнд үүссэн зэсийн гидроксид өнгөт тунадас үүсэв. CuCl2 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + 2NaCl Бүх бодисыг усанд уусдаг эсэхийг нь шинжлэх - иончлохгүй зэсийн гидроксидоос бусад бүх зүйл уусдаг. Ионы бүрэн тэгшитгэлийг бичээд ижил ионуудын доогуур зурж, багасгана: Cu2+ +2Cl- + 2Na+ +2OH- = Cu(OH) 2↓+2Na+ +2Cl- Ионы бууруулсан тэгшитгэл хэвээр байна: Cu2+ +2OH- = Cu(OH) 2↓

Жишээ No 3. Натрийн карбонат ба давсны хүчлийн хоорондох солилцооны урвалыг бичиж, TED-ийн үүднээс авч үзье. Урвалын тэгшитгэлийг молекул хэлбэрээр бичиж, коэффициентүүдийг цэгцлээрэй. Натрийн хлорид үүсч, хийн бодис CO2 (нүүрстөрөгчийн давхар исэл эсвэл нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV)) ялгардаг. Энэ нь сул дорой, исэл, ус руу задарсны улмаас үүсдэг. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+H2O Бүх бодисыг усанд уусах чадвар болон диссоциацийг нь шинжилнэ. Нүүрстөрөгчийн давхар исэлсистемийг хийн нэгдэл хэлбэрээр орхиж, ус нь бага диссоциацтай бодис юм. Бусад бүх бодисууд ион болон задардаг. Ионы бүрэн тэгшитгэлийг бичиж, ижил ионуудын доогуур зурж, багасгана: 2Na + + CO3 2- + 2H + + 2Cl- \u003d 2Na + + 2Cl- + CO2 + H2O Ионы бууруулсан тэгшитгэл хэвээр байна: CO3 2- + 2H + = CO2 + H2O

Холбоотой видеонууд

тэмдэглэл

Ионы тоог зөв тодорхойлохын тулд томьёоны өмнөх коэффициентийг индексээр үржүүлэх хэрэгтэй.

Хэрэгтэй зөвлөгөө

Урвалын тэгшитгэл дэх коэффициентийг шалгахаа мартуузай.

Эх сурвалжууд:

• ион солилцооны урвалын тэгшитгэлийг хэрхэн бичих

Урвалын тэгшитгэл гэдэг нь зарим бодисыг шинж чанараараа өөрчилснөөр бусад бодис болгон хувиргах химийн процессын нөхцөлт бүртгэл юм. Химийн урвал, бодисын томъёо, мэдлэгийг бүртгэх химийн шинж чанархолболтууд.

Заавар

Томъёог тэдгээрийн дагуу зөв бич. Жишээлбэл, хөнгөн цагааны исэл Al₂O₃, хөнгөн цагааны индекс 3 (энэ нэгдэл дэх түүний исэлдэлтийн төлөвт харгалзах), хүчилтөрөгчийн ойролцоо, индекс 2 (хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв) нь хөнгөн цагааны хажууд байрладаг.
Хэрэв исэлдэлтийн төлөв +1 эсвэл -1 байвал индексийг тогтоогоогүй болно. Жишээлбэл, та томъёог бичих хэрэгтэй. Нитрат нь азотын хүчил (-NO₃, s.d. -1), аммонийн (-NH₄, s.d. +1) хүчиллэг үлдэгдэл юм. Тиймээс аммонийн нитрат - NH₄ NO₃. Заримдаа исэлдэлтийн төлөвийг нэгдлийн нэрээр зааж өгдөг. Хүхрийн исэл (VI) - SO₃, цахиурын исэл (II) SiO. Заримыг (хий) 2-р индексээр бичнэ: Cl₂, J₂, F₂, O₂, H₂ гэх мэт.

Та ямар бодисууд урвалд орж байгааг мэдэх хэрэгтэй. Харагдах урвал: хийн хувьсал, өнгөний өөрчлөлт, хур тунадас. Маш олон удаа хариу үйлдэл нь харагдахуйц өөрчлөлтгүйгээр дамждаг.
Жишээ 1: саармагжуулах урвал
H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O
Натрийн гидроксид нь хүхрийн хүчилтэй урвалд орж, натрийн сульфат ба усны уусдаг давс үүсгэдэг. Натрийн ионыг салгаж, хүчил ионтой нэгтгэж, устөрөгчийг орлуулна. Урвал нь үүнгүйгээр явагддаг гадаад шинж тэмдэг.
Жишээ 2: иодоформ тест
С₂H₅OH + 4 J₂ + 6 NaOH→CHJ₃↓ + 5 NaJ + HCOONa + 5 H₂O
Урвал нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Эцсийн үр дүн нь иодоформын талстуудын тунадас юм шар өнгө (чанарын урвалдээр ).
Жишээ 3:
Zn + K₂SO₄ ≠
Учир нь хариу үйлдэл үзүүлэх боломжгүй юм Металлын хэд хэдэн стрессийн үед цайр нь калийн дараа орж ирдэг бөгөөд түүнийг нэгдлүүдээс салгаж чадахгүй.

Масс хадгалагдах хуулинд урвалд орох бодисын масс нь үүссэн бодисын масстай тэнцүү байна. Химийн урвалын чадварлаг бүртгэл нь хагас юм. Коэффициентийг байрлуулах шаардлагатай. Томъёо дахь том индексүүдтэй эдгээр нэгдлүүдийг тэнцүүлж эхэл.
K₂Cr₂O₇ + 14 HCl → 2 CrCl₃ + 2 KCl + 3 Cl₂ + 7 H₂O
Калийн бихроматаар коэффициентүүдийг тогтоож эхэл, учир нь. түүний томьёо нь хамгийн том индексийг (7) агуулна.
Бичлэгийн ийм нарийвчлал нь масс, эзэлхүүн, концентраци, ялгарсан энерги болон бусад хэмжигдэхүүнийг тооцоолоход зайлшгүй шаардлагатай. Болгоомжтой байгаарай. Хамгийн түгээмэл томъёо, суурь, түүнчлэн хүчиллэг үлдэгдлийг цээжлэх.

Эх сурвалжууд:

• химийн тэгшитгэл

Word office програмд ​​багтсан томъёо, тэгшитгэлтэй ажиллах Microsoft багц Office нь Math Type програмын нэг хэсэг болох "Formula Editor" тусгай хэрэгслээр хангадаг.

Заавар

"Эхлүүлэх" товчийг дарж системийн үндсэн цэсийг нээж, "Бүх програмууд" руу очно уу.

Microsoft Office руу зааж, Word програмыг эхлүүлнэ үү.

залгах контекст цэсхэрэгслийн самбар дээр хулганы баруун товчийг дараад "Тохиргоо" -г сонгоно уу.