Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 42 стр.

UptoLike

собой как неделимые частицы и что только эти два иона в данной
системе образуют молекулы нового вещества. Так как последнее
выпадает в осадок и не участвует в обратной реакции, то равно-
весие рассматриваемого процесса сильно смещено вправо, т.е.
реакция практически идет до конца.
Реакции, сопровождающиеся образованием газообраз-
ных веществ.
При взаимодействии растворов карбоната натрия и
соляной кислоты выделяется углекислый газ:
2NaClCOOH2HClCONa
2232
+++
+++
++++++ 2Cl2NaCOOH2Cl2HCO2Na
22
2
3
++
+
22
2
3
COOH2HCO
Равновесие этой реакции смещено вправо, т.е. реакция
практически идет до конца.
При взаимодействии концентрированных растворов хлори-
да натрия и серной кислоты выделяется газообразный хлористый
водород:
4242
SONa2HClSOH2NaCl ++
+++
+++++
2
4
2
4
-
SONa22HClSOH22Cl2Na
+
+
HClHCl
-
Равновесие этой реакции смещено вправо. Путем нагрева-
ния можно почти полностью удалить хлористый водород из
раствора, добиваясь значительного смещения равновесия. Дейст-
вительно, так как в подобного рода процессах
0>S
, то повы-
шение температуры приведет к отрицательным значениям
G
.
Реакции, протекающие с образованием слабых электро-
литов.
Если к раствору ацетата натрия прибавить, например, рас-
твор соляной кислоты, то произойдет обменная реакция
NaClCOOHCHHClCOONaСH
33
+
+
+++
+++++ ClNaCOOHCHClHNaCOOСH
33
COOHCHHCOOСH
33
+
+
.
80
В результате получается малодиссоциирующее соедине-
ние уксусная кислота. Поэтому равновесие сместится почти
полностью вправо, т.е. реакция практически пойдет до конца.
Обобщая этот пример, можно сделать вывод, что сильные
кислоты вытесняют слабые из растворов их солей (аналогично
сильные основания вытесняют слабые основания).
К обменным ионным процессам относят также реакции
нейтрализации, в результате которых образуется слабый электро-
литвода. Так, например,
OHKClKOHHCl
2
+
+
OHClKOHKClH
2
---
+++++
+++
OHOHH
2
-
+
+
Реакции нейтрализации любых других сильных кислот и
оснований протекают аналогично. Поскольку соль полно-
стью диссоциирует на ионы, реакция в любом случае протекает
лишь между ионом водорода и гидроксид-ионами, т.е.
процесс нейтрализации выражается одним и тем же уравнением:
OHOHH
2
-
+
+
.
Реакции, идущие с образование комплексных соедине-
ний.
Часто ионы различных электролитов, соединяясь между со-
бой или с молекулами растворителя, образуют новые, более
сложные, комплексные ионы. Например,
(
)
(
)
[
]
6
3
3
OHAlNa3NaOHOHAl
+
(
)
(
)
[
]
++
+++
3
63
OHAl3Na3OH3NaOHAl
(
)
(
)
[
]
+
3
63
OHAl3OHOHAl .
Комплексные ионы обычно слабо диссоциируют и поэтому
реакция протекает практически необратимо в сторону их образо-
вания.
Таким образом, из рассмотренных примеров можно заклю-
чить, что обменные реакции в растворах электролитов являются
обычно реакциями между ионами. Реакции обмена в растворах
электролитов практически идут необратимо и до конца в тех слу-
чаях, когда в качестве продуктов ее получаются либо малорас-
81
собой как неделимые частицы и что только эти два иона в данной          В результате получается малодиссоциирующее соедине-
системе образуют молекулы нового вещества. Так как последнее      ние– уксусная кислота. Поэтому равновесие сместится почти
выпадает в осадок и не участвует в обратной реакции, то равно-    полностью вправо, т.е. реакция практически пойдет до конца.
весие рассматриваемого процесса сильно смещено вправо, т.е.             Обобщая этот пример, можно сделать вывод, что сильные
реакция практически идет до конца.                                кислоты вытесняют слабые из растворов их солей (аналогично
                                                                  сильные основания вытесняют слабые основания).
     Реакции, сопровождающиеся образованием газообраз-                  К обменным ионным процессам относят также реакции
ных веществ. При взаимодействии растворов карбоната натрия и      нейтрализации, в результате которых образуется слабый электро-
соляной кислоты выделяется углекислый газ:                        лит – вода. Так, например,
          Na 2 CO 3 + 2HCl → H 2 O + CO 2 ↑ +2NaCl                                   HCl + KOH → KCl + H 2 O
  2Na + + CO 32− + 2H + + 2Cl − → H 2 O + CO 2 ↑ +2Na + + 2Cl −              H + Cl - + K + + OH - → K + + Cl - + H 2 O
                                                                               +


                 CO 32− + 2H + → H 2 O + CO 2 ↑                                         H + + OH - → H 2 O
      Равновесие этой реакции смещено вправо, т.е. реакция             Реакции нейтрализации любых других сильных кислот и
практически идет до конца.                                        оснований    протекают аналогично. Поскольку соль полно-
      При взаимодействии концентрированных растворов хлори-       стью диссоциирует на ионы, реакция в любом случае протекает
да натрия и серной кислоты выделяется газообразный хлористый      лишь между      ионом     водорода и гидроксид-ионами, т.е.
водород:                                                          процесс нейтрализации выражается одним и тем же уравнением:
             2NaCl + H 2 SO 4 → 2HCl ↑ + Na 2 SO 4                                     H + + OH - → H 2 O .
                                                             2−
    2Na + + 2Cl - + 2H + + SO 4 2− → 2HCl ↑ +2 Na + + SO 4             Реакции, идущие с образование комплексных соедине-
                      Cl - + H + → HCl ↑                          ний. Часто ионы различных электролитов, соединяясь между со-
      Равновесие этой реакции смещено вправо. Путем нагрева-      бой или с молекулами растворителя, образуют новые, более
ния можно почти полностью удалить хлористый водород из            сложные, комплексные ионы. Например,
раствора, добиваясь значительного смещения равновесия. Дейст-                  Al(OH )3 + 3NaOH → Na 3 [Al(OH )6 ]
вительно, так как в подобного рода процессах ∆S > 0 , то повы-
                                                                         Al(OH )3 + 3Na + + 3OH − → 3Na + + [Al(OH )6 ]
                                                                                                                          3−
шение температуры приведет к отрицательным значениям ∆G .
                                                                                   Al(OH )3 + 3OH − → [Al(OH )6 ] .
                                                                                                                3−

      Реакции, протекающие с образованием слабых электро-               Комплексные ионы обычно слабо диссоциируют и поэтому
литов. Если к раствору ацетата натрия прибавить, например, рас-   реакция протекает практически необратимо в сторону их образо-
твор соляной кислоты, то произойдет обменная реакция              вания.
          СH 3 COONa + HCl → CH 3 COOH + NaCl                           Таким образом, из рассмотренных примеров можно заклю-
   СH 3COO − + Na + + H + + Cl − → CH 3COOH + Na + + Cl −         чить, что обменные реакции в растворах электролитов являются
                                                                  обычно реакциями между ионами. Реакции обмена в растворах
               СH 3 COO − + H + → CH 3 COOH .                     электролитов практически идут необратимо и до конца в тех слу-
                                                                  чаях, когда в качестве продуктов ее получаются либо малорас-
                               80
                                                                                                 81