Reakcja jonowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Reakcja jonowa to reakcja chemiczna, w której reagują z sobą bezpośrednio jony lub jony z cząsteczkami elektrycznie obojętnymi.

Siarczan żelaza(III) – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu siarkowego i żelaza na +III stopniu utlenienia. Tworzy bezbarwne, żółtawe kryształy, bezwodny stanowi białożółty bezpostaciowy proszek. Jego 40% wodny roztwór stosowany jest jako koagulant w procesie oczyszczania ścieków.Reakcja redoks – każda reakcja chemiczna, w której dochodzi zarówno do redukcji, jak i utleniania. Termin redoks jest zbitką wyrazową słów redukcja i oksydacja.

Reakcje czysto jonowe, tzn. takie, w których wszystkie produkty i wszystkie substraty są wolnymi jonami, występują stosunkowo rzadko. Zazwyczaj charakter jonowy posiada tylko część etapów reakcji nazywanych jonowymi. Etapy jonowe są często poprzedzone w fazie gazowej jonizacją, a w fazie ciekłej dysocjacją elektrolityczną i kończą się rekombinacją jonów lub reakcjami redoks.

Akumulator elektryczny – rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.Galwanizacja – potoczna nazwa galwanostegii, czyli elektrolitycznych metod wytwarzania powłok na różnych materiałach.

Reakcje z udziałem jonów są powszechnie spotykane w naturze. Znaczna część reakcji biochemicznych ma taki charakter. Również wiele procesów przemysłowych opiera się na reakcjach jonowych. Są to np.

  • polimeryzacja jonowa,
  • wiele przemysłowo prowadzonych syntez organicznych
  • procesy galwanizacyjne,
  • procesy zachodzące w akumulatorach,
  • procesy zachodzące w bateriach
  • Przykłady reakcji jonowych[ | edytuj kod]

    I. | edytuj kod]

    1) sól1 + sól2 → sól3↓ + sól4

    Azotan magnezu – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu azotowego i magnezu. Jest to białe lub bezbarwne krystaliczne ciało stałe o szklistym połysku, bez zapachu. Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie i etanolu.Chlorek żelaza(III) (chlorek żelazowy), FeCl3 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i żelaza na stopniu utlenienia +3.

    sól1,2,4 – substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie.

    Przykłady:

    Na2SiO3 + Mg(NO3)2 → 2NaNO3 + MgSiO3↓
    2Na + SiO3 + Mg +2NO3 → 2Na + 2NO3 + MgSiO3↓
    SiO3 + Mg → MgSiO3↓

    2) sól1 + kwas1 → sól2↓ + kwas2

    sól1, kwas1, 2 – substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie.

    Przykłady:

    Kwas siarkowy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(VI)), H2SO4 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów – wszystkie układy o mocy większej od kwasu siarkowego 100% nazywa się superkwasami. Bywa zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go w bardzo wielu kluczowych syntezach. Sole kwasu siarkowego to siarczany.Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.

    CaCl2 + H2SO4CaSO4↓ + 2HCl
    Ca + 2Cl + 2H + SO4 → CaSO4↓ + 2H + 2Cl
    Ca + SO4 → CaSO4↓

    3) sól1 + zasada1 → sól2(↓) + wodorotlenek2(↓)

    sól1, zasada1 – substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie,
    sól2 albo wodorotlenek2 – substancje nie rozpuszczalne w wodzie.

    Przykłady:

    Chlorek wapnia, CaCl2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków, sól kwasu solnego i wapnia. Jest substancją silnie higroskopijną.Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.

    2Na3PO4 + 3Ba(OH)2 → Ba3(PO4)2↓ + 6NaOH
    6Na + 2PO4 + 3Ba + 6OH → Ba3(PO4)2↓ + 6Na + 6OH
    2PO4 + 3Ba → Ba3(PO4)2↓

    Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
    2Fe + 3SO4 + 6Na + 6OH → 6Na + 3SO4 + 2Fe(OH)3↓
    2Fe + 6OH → 2Fe(OH)3↓

    II. Reakcja tworzenia | edytuj kod]

    A) Reakcja zobojętniania (tworzenia wody)

    1) kwas + zasada → sól + woda

    Węglan sodu (nazwy zwyczajowe: soda, soda kalcynowana Na2CO3) − nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu węglowego i sodu.Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.

    Przykłady:

    H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
    2H + SO4 + 2Na + 2OH → 2Na + SO4 + 2H2O
    2H + 2OH → 2H2O
    H + OH → H2O

    B) Reakcja tworzenia słabych elektrolitów zachodzi pomiędzy solą a kwasem lub zasadą, produktami tej reakcji jest kolejna sól i kolejny kwas lub zasada, jednak nowo powstały kwas lub zasada jest słabym elektrolitem, np. HF, HCN, H2SO3, HNO2, H2CO3, NH3·H2O.

    1) sól1 + kwas1 → sól2 + kwas2 – słaby elektrolit

    Zasady – jedna z podstawowych obok kwasów i soli grup związków chemicznych. Wodne roztwory silnych zasad nieorganicznych są nazywane ługami (np. ług sodowy). Istnieją trzy różne definicje tej grupy związków:Metakrzemian sodu – nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu krzemowego. Krzemian sodu jest otrzymywany poprzez stopienie dwutlenku krzemu (krzemionki) z węglanem lub wodorotlenkiem sodu. Roztwór nasycony krzemianu sodu nazywany zwyczajowo szkłem wodnym, stosowany jest do przeciwogniowej impregnacji drewna.

    Przykłady:

    Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + (CO2 + H2O) – kwas H2CO3 po rozpadzie.
    2Na + CO3 + 2H + 2Cl → 2Na + 2Cl + CO2 + H2O
    CO3 + 2H → CO2 + H2O

    MgSO3 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + (SO2 + H2O) – kwas H2SO3 po rozpadzie.
    Mg + SO3 + 2H + 2NO3 → Mg + 2NO3 + SO2 + H2O
    SO3 + 2H → SO2 + H2O

    CaCN2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HCN↑ <CN />Ca + 2CN + 2H + SO4 →Ca + SO4 + 2HCN↑ <CN />2CN +2H → 2HCN↑

    Sole – związki chemiczne powstałe w wyniku całkowitego lub częściowego zastąpienia w kwasach atomów wodoru innymi atomami, bądź grupami o właściwościach elektrofilowych, np. kationy metali, jony amonowe i inne postaci XR4 (gdzie X = {N, P, As, ...}, R - dowolna grupa organiczna) itp. Sole znalazły liczne zastosowania jako nawozy sztuczne, w budownictwie, komunikacji, przemyśle spożywczym i wielu innych. Sole występują w przyrodzie, jako minerały lub w organizmach żywych w roztworach płynów ustrojowych.Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

    2) sól1 + zasada1 → sól2 + zasada2 – słaby elektrolit

    Przykłady:

    NH4Cl + KOHKCl + NH3↑ + H2O
    NH4 + Cl + K + OH → K + Cl + NH3 + H2O
    NH4 + OH → NH3 + H2O

    III. Reakcja kwasu z metalem (wymiana pojedyncza)[ | edytuj kod]

    1) kwas + metal → sól + wodór

    Przykłady:

    Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.Kwas solny (kwas chlorowodorowy) (HCl; pot. zajzajer od niem. Salzsäure) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów beztlenowych, będący roztworem wodnym gazowego chlorowodoru. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w innych rozpuszczalnikach polarnych np. w acetonie. Jest silnie żrący.

    H2SO4 + Mg → MgSO4 + H2
    2H + SO4 + Mg → Mg + SO4 + H2↑
    2H + Mg → Mg + H2↑

    6HCl + 2Fe → 2FeCl3 + 3H2↑
    6H + 6Cl + 2Fe → 2Fe +6Cl + 3H2↑
    6H + 2Fe → 2Fe + 3H2↑

    IV. | edytuj kod]

    A) Hydroliza soli pochodzącej od mocnego kwasu i słabej zasady (AlCl3, Fe2(SO4)3, NH4NO3) – hydroliza kationowa.

    1)sól + woda ⇌ kwas + wodorotlenek↓

    Substancja chemiczna (substancja czysta, chemikalia (tylko l.mn.)) – substancja jednorodna, o stałym, określonym składzie chemicznym, jakościowym (co do rodzaju atomów pod względem liczby atomowej i ewentualnie, co do poszczególnych rodzajów atomów w cząsteczce) i najczęściej także ilościowym (liczby atomów różnych rodzajów w cząsteczce); zbiór atomów lub cząsteczek spełniających kryterium stałości składu.Wodorotlenek potasu (potaż żrący), KOH – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorotlenków, jedna z najsilniejszych zasad.

    Przykłady:

    AlCl3 + 3H2O ⇌ 3HCl + Al(OH)3
    Al + 3Cl + 3H2O ⇌ 3H + 3Cl + Al(OH)3↓
    Al + 3H2O ⇌ 3H + Al(OH)3↓ o odczynie kwasowym świadczy obecność kationów H

    B) Hydroliza soli pochodzącej od słabego kwasu i mocnej zasady (K2CO3, Na2SO3, Na2S) – hydroliza anionowa.

    1)sól + woda ⇌ kwas (rozpada się, gdyż jest słabym elektrolitem) + zasada

    Wodorotlenek sodu, NaOH – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorotlenków, należący do najsilniejszych zasad.Kwas siarkawy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(IV)), H2SO3 – nieorganiczny związek chemiczny, słaby i nietrwały kwas powstający w reakcji dwutlenku siarki z wodą. Z metalami tworzy trwałe sole – siarczyny.

    Przykłady:

    K2CO3 + 2H2O ⇌ 2KOH + CO2 + H2O
    2K + CO3 + 2H2O ⇌ 2K + 2OH + CO2 + H2O
    CO3 + 2H2O ⇌ 2OH + CO2 + H2O o odczynie zasadowym świadczy obecność anionów OH





    Warto wiedzieć że... beta

    Magnez (Mg, łac. magnesium) – pierwiastek chemiczny, metal ziem alkalicznych (druga grupa główna układu okresowego). Izotopy stabilne magnezu to Mg, Mg oraz Mg.
    Fluorowodór (HF) – nieorganiczny związek chemiczny zbudowany z fluoru i wodoru. Jest to bezbarwna ciecz lub gaz o ostrym zapachu. Jego temperatura wrzenia jest niewiele niższa od temperatury pokojowej, co wyróżnia go spośród innych fluorowcowodorów (np. temp. wrz. HCl wynosi –85 °C). Spowodowane jest to występowaniem pomiędzy cząsteczkami tego związku silnych wiązań wodorowych.
    Azotan sodu, NaNO3 (saletra sodowa, saletra chilijska) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy azotanów, sól kwasu azotowego i sodu. Tradycyjne określenie „saletra” pochodzi z łac. sal petrae = sól skalna.
    Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.
    Woda amoniakalna (NH3·H2O) – zwyczajowa nazwa roztworu amoniaku w wodzie. Ma charakterystyczny ostry, amoniakalny zapach. W temperaturze 15 °C roztwór o stężeniu 12,74% ma gęstość 0,950 g/cm³, a o stężeniu 35,20% – 0,880 g/cm³. Ogrzewanie wody amoniakalnej powoduje wydzielanie się gazowego amoniaku.
    Wodorotlenek glinu (łac. Aluminii hydroxidum), Al(OH)3 – amfoteryczny, nieorganiczny związek chemiczny o ogólnym wzorze Al2O3·nH2O.
    Kation − jon o ładunku dodatnim (+). Indywiduum chemiczne występujące zawsze w obecności jonu o ładunku przeciwnym (anionu) w przypadku medium elektrycznie obojętnego (zasada zachowania ładunku). Kationy mogą być zarówno organiczne jak i nieorganiczne. Podczas elektrolizy stopionych soli jak i roztworów wodnych z rozpuszczoną substancją jonową, kationy podążają do elektrody ujemnej (o dodatnim potencjale) zwanej katodą.

    Reklama