离子反应的概念
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离子反应的概念
在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应,可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。因为电解质在水溶液里发生的反应,其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。
离子反应的特点
离子反应的反应速率快,相应离子间的反应不受其它离子的干扰。
离子反应的类型
复分解反应
在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还原反应。
有离子参加的氧化还原反应
①置换反应的离子反应
金属单质与金属阳离子之间的置换反应,如Fe与CuSO4溶液的反应,实际上是Fe与Cu之间的置换反应。非金属单质与非金属阴离子之间的置换反应,如Cl2与NaBr溶液的反应,实际上是Cl2与Br之间
的置换反应。
②其它一些有离子参加的氧化还原反应
如MnO2与浓HCl反应制取Cl2;Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2、CuCl2;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水等。
这些离子反应发生的条件是:比较强的氧化剂和较强的还原剂反应,生成氧化性较弱的氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握一些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱,是判断这一类离子反应能否发生的重要依据。
络合反应型
例如:Ag+2NH3→[Ag(NH3)2]
离子反应本质:反应物的某些离子浓度减少。
离子反应发生条件
①生成难溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。
②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、H2O、NH3•H2O、HClO等。
③生成挥发性物质。如生成CO2、SO2、H2S等。
只要具备上述三个条件中的一个,离子互换反应即可发生。这是由于溶液中离子间相互作用生成难溶
实验
物质、难电离物质、易挥发物质时,都可使溶液中某几种、自由移动离子浓度减小的缘故。若不能使某几种自由移动离子浓度减小时,则该离子反应不能发生。如KNO3溶液与NaCl溶液混合后,因无难溶物质、难电离物质、易挥发物质生成,Na、Cl、K、NO3浓度都不减少,四种离子共存于溶液中,故不能发生离子反应。
(1)非氧化还原型的离子反应条件:
a.离子交换型:
例如:Ag﹢+ Cl﹣= AgCl↓
离子交换后要有沉淀、气体、弱电解质三者之一生成才能发生反应。
b.双水解反应型:
例如:2Al ³﹢+ 3CO3²﹣+ 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ 要生成更难溶解的物质或弱电解质才能发生离子反应。
c.络合反应型:
例如:Ag﹢+2NH3 → [Ag(NH3)2]
生成比简单离子更稳定的络离子,离子反应才能进行。
(2)氧化还原型离子反应条件:
在电解质溶液中能满足“以强制弱”的氧化还原反应规律的反应,离子反应才能进行。
例如:Cl2 + SO3² ﹣+ H2O = 2Cl ﹣+ SO4²﹣ + 2H﹢∵氧化性还原性
∴此反应才能进行。
难点:离子在溶液中大量共存的规律。
即:向溶液中有关离子浓度减小的方向进行
判断原则:在溶液中所有离子之间不能发生任何类型的反应,否则离子不能共存。
例如:生成沉淀的:如Ba²﹢与SO4²﹣,CO3²﹣;Ag与Cl﹣,SO4²﹣
(生成难电离的物质:H﹢与OH﹣;CH3COO与H﹢;NH4﹢与OH﹣;H﹢与F﹣)
(生成气体(挥发性物质)如:H与CO3²﹣,S²﹣,SO3²﹣)
发生氧化还原: (H﹢)KMnO4与I﹣,S²﹣;Fe²﹢与Fe³﹢
发生中和反应:Fe²﹢,Al³﹢,Cu²﹢等是在溶液中显
酸性的离子,OH﹣,CO3²
;﹣,HCO3﹣,SO3²﹣等在溶液里则显碱性,酸碱中和反应,则不可共存
强氧化性离子:MnO4﹣ Cr2O7 ClO﹣ Fe²﹢ (H﹢)NO3﹣
强还原性离子:S²﹣ I﹣ Fe HS Sn S2O3 SO3²﹣ HSO3﹣因发生氧化还原反应无法大量共存
离子反应中,不可以拆开的物质有:单质、气体、沉淀、水、弱酸、弱碱、氧化物及绝大部分有机物(有机盐除外)
常见有色离子:Fe^3+:棕黄色Fe^2+:浅绿色Cu^2+:蓝色MnO4^-:紫色……
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存
(1)有气体产生。例如:CO3、SO3、S、HCO3、HSO3、HS等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。例如:Ba、Ca、Mg、Ag等不能与SO4、CO3等大量共存;Mg、Fe、Ag、Al、Zn、Cu、Fe等不能与OH大量共存;Pb与Cl,Fe与S、Ca2与PO4、Ag与Cl、Br、I等不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。例如:OH﹣、CH3COO﹣、PO4³﹣、HPO4²﹣、H2PO4﹣、F、ClO﹣、AlO、SiO3²﹣、CN、C17H35COO、等与H﹢不能大量共存;一些酸式弱酸根,例如:HCO3﹣、HPO4²﹣、HS、H2PO4﹣、HSO3不能与OH﹣大量共存;NH4与OH不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的:
① 例如:AlO2、S²﹣、CO3²﹣、C6H5O等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;
②再如:Fe²﹢、Al³﹢等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。
这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。例如:3AlO²﹣十Al³﹢十6H2O=4Al(OH)3↓等典型双水解的条件;弱酸跟、弱碱根离子对应的酸碱容易从体系中脱离。即生成沉淀、气体或同时生成两种沉淀
离子反应的书写
1、定义:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
2、离子方程式的书写步骤:四步。
“一写”:首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式;
“二改”:把易溶于水、易电离物质改写成离子形式(最关键的一步):“三删”:删去方程式两边未参加反应的离子;
“四查”:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。
3、离子方程式表示的意义:
离子方程式反映了离子反应的实质,它不仅能表示一定物质间的某个反应,而且可以表示同一类型的离子反应。