Ioninvaihtoreaktiot

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. huhtikuuta 2015 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 31 muokkausta .

Ioninvaihtoreaktio on yksi kemiallisten reaktioiden tyypeistä, jotka tapahtuvat polaarisissa liuottimissa lähtökomponenttien ionien välillä. Palautuvat ioninvaihtoreaktiot johtavat ristisynteesituotteiden esiintymiseen liuoksissa, esimerkiksi neljä ainetta kiteytyy natriumkloridin ja kaliumbromidin liuosseoksesta haihduttaessa. Irreversiibelit ioninvaihtoreaktiot pelkistyvät liukenemattomien yhdisteiden muodostumiseen ioneista, jolloin ne vapautuvat veden , kaasun tai sakan muodossa .

Johdanto, Bertholletin sääntö

Kemialliset reaktiot elektrolyyttiliuoksissa ( hapot , emäkset ja suolat ) etenevät ionien mukana . Ioniyhtälöt voivat edustaa mitä tahansa elektrolyyttien välisissä polaarisissa liuoksissa tapahtuvia reaktioita. Jos tällaisten reaktioiden aikana ionien varaukset eivät muutu (hapetustila ei muutu), niitä kutsutaan ioninvaihdoksi.

Kuvaus ioninvaihtoreaktioista

Vaihtoreaktio liuoksessa voidaan ilmaista kolmentyyppisillä yhtälöillä: molekyyli-, kokonaisioninen ja pelkistetty ioni. Ioniyhtälössä heikkoja elektrolyyttejä, kaasuja ja huonosti liukenevia aineita edustavat molekyylikaavat.

1. Kirjoita reaktioyhtälö molekyylimuodossa:

${\ce {FeCl3 + 3NaOH -> Fe(OH)3 v + 3NaCl))$

2. Uudelleenkirjoitetaan tämä yhtälö, joka kuvaa hyvin dissosioituvia aineita ionien muodossa:

${\ce {Fe^3+ + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- -> Fe(OH)3 v + 3Na^+ + 3Cl^-))$

Tämä on ionireaktioyhtälö.

3. Jätämme identtiset ionit pois ioniyhtälön molemmista osista, ts. ionit, jotka eivät osallistu reaktioon, ja kirjoita reaktioyhtälö lopulliseen muotoon:

${\ce {Fe^3+ + 3OH^- -> Fe(OH)3 v))$

Tämä on lyhennetty ionireaktioyhtälö. Kuten tästä yhtälöstä voidaan nähdä, reaktion olemus pelkistyy Fe 3+ - ja OH - ionien vuorovaikutukseen , mikä johtaa Fe(OH) 3 -sakan muodostumiseen . Tässä tapauksessa ei ole väliä, mitkä elektrolyytit sisälsivät nämä ionit ennen niiden vuorovaikutusta.

Säännöt ioninvaihtoreaktioiden kirjoittamiseen

Ioniyhtälöitä kirjoitettaessa tulee aina noudattaa taulukkoa happojen, emästen ja suolojen vesiliukoisuudesta, eli reagenssien ja tuotteiden liukoisuus on ehdottomasti tarkistettava ja tämä on huomioitava yhtälöissä.
On pidettävä mielessä, että suolojen välisiä kaksoisvaihtoreaktioita, joissa muodostuu sakkaa, tapahtuu kaikissa tapauksissa, joissa lähtöaineiden liukoisuus on suurempi kuin yhden tuotteen liukoisuus.
Heikosti liukenevan aineen saamiseksi on aina tarpeen valita hyvin liukenevia reagensseja ja käyttää riittävän konsentroituja liuoksia.