Решение типовых задач
Задача 1. Составьте уравнение электролитической диссоциации веществ: KOH, HCl, H2CO3, Zn(OH)2, CuOHCl, Mg(HCO3)2. Для слабых электролитов напишите выражение констант диссоциации и укажите более слабый электролит.
Решение. В данном ряду KOH (щелочь), HCl (кислота), CuOHCl (основная соль), Mg(HCO3)2 (кислая соль) являются сильными электролитами. Для них уравнения электролитической диссоциации выглядят соответственно следующим образом:
KOH → K+ + OH‾ , HCl → H+ + Cl‾,
CuOHCl → CuOH+ + Cl‾,
Mg(HCO3)2 → Mg2+ + 2HCO3‾.
Угольная кислота и гидроксид магния – слабые электролиты, диссоциируют в две ступени. Каждая ступень диссоциации характеризуется своей константой (табл. 4.2).
Уравнения электролитической диссоциации слабых электролитов:
I
ступень:
H2CO3
H+
+ HCO3‾,
= 4,5 · 10–7
;
II
ступень:
HCO3‾
H+
+ CO32‾,
=
4,8 · 10–11
.
I
ступень:
Zn(OH)2
Zn OH+
+
OH‾
,
= 4,4
· 10–5
;
II
ступень:
ZnOH+
Zn
2+
+ OH‾,
=
1,5 · 10–9
.
Так как величина константы диссоциации угольной кислоты меньше, чем гидроксида цинка, то H2CO3 является более слабым электролитом, чем Zn(OH)2.
Задача 2. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между растворами BaCl2 и Na2SO4, Na2CO3 и H2SO4, CH3COONa и HCl, Fe(OH)3 и HNO3.
Решение. В растворах электролитов реакции происходят между ионами только в том случае, если в результате взаимодействия образуются слабые электролиты (табл. 4.2), труднорастворимые (табл. 4.3) или газообразные соединения
При составлении ионно-молекулярных уравнений эти соединения записывают в молекулярной форме, сильные растворимые электролиты – в виде ионов.
Для реакции:
BaCl2 + Na2SO4 →BaSO4↓+ 2NaCl (молекулярное уравнение),
р р н р
сильн.эл. сильн.эл. сильн.эл. сильн.эл.
Ba2+ + 2Cl‾ + 2Na+ + SO42‾ → BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl‾ (полное ионно- молекулярное уравнение),
Ba2+ + SO42‾ → BaSO4↓ (сокращенное ионно-молекулярное уравнение).
Реакция возможна, так как она сопровождается образованием труднорастворимого соединения BaSO4.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2↑
р р р слаб.эл. газ
сильн.эл. сильн.эл. сильн.эл.
2Na+ + CO32‾+ 2H+ + SO42‾ → 2Na+ + SO42‾ + H2O + CO2↑
2H+ + CO32‾ → H2O + CO2↑.
Реакция протекает, так как сопровождается образованием газообразного соединения CO2 и слабого электролита H2O .
CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl,
р р р р
сильн.эл. сильн.эл. слаб.эл. сильн.эл.
CH3COO‾ + Na+ + H+ + Cl‾ → CH3COOH + Na+ + Cl‾,
CH3COO‾ + H+ → CH3COOH.
В результате этой реакции образуется слабый электролит CH3COOH.
Fe(OH)3 + 3HNO3 Fe(NO3)3 + 3H2O
н р р слаб.эл.
слаб.эл. сильн.эл. сильн.эл.
Fe(OH)3 + 3H+ + 3NO3‾ Fe3+ + 3NO3‾+ 3H2O
Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O.
Реакция обратима, так как среди исходных веществ и среди продуктов реакции есть слабые электролиты.