Химические реакции в растворах

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН САМАРКАНДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

________________________________________

МЕТОДИЧЕСКАЯ
РАЗРАБОТКА

По предмету:Методика преподования
Тема: химические реакции в растворах


Выполнил(а):Арзикулова М

Проверил(а):Аранбаев Д


Самарканд 2020
ПЛАН
Введение
1. Образование осадка
2. Реакции металлов с растворами солей и кислот (ОВР)
3. Кислотно-основные реакции (КОР)
4.Заключение
5. Список литературы.

Видения
Электролитами называются вещества, которые в расплавленном или растворенном состоянии проводят электрический ток. Теорию электролитической диссоциации разработал Сванте Аррениус. Предложенная им теория объяснила поведение и многие свойства электролитов. Согласно этой теории молекулы электролита в воде или другой среде, характеризующейся большой диэлектрической проницаемостью, распадаются на ионы – положительные (катионы) и отрицательные (анионы) Процесс распада вещества на ионы получил название электролитической диссоциации.

Образование осадка

Большинство химических реакций, протекающих в природе, на заводах и в лабораториях, протекают в растворах.
Как и в других условиях, в растворах могут протекать реакции, сопровождающиеся передачей электронов (ОВР), реакции, сопровождающиеся передачей протонов (кислотно-основные реакции, КОР), и реакции, при которых не происходит ни того, ни другого. К последней группе относится большинство реакций, сопровождающихся образованием осадка.
Возьмем два вещества, сульфат натрия и хлорид бария, и растворим каждое из них в воде. Мы получим два раствора. Один из них, раствор сульфата натрия, состоит из молекул воды, гидратированных ионов натрия и гидратированных сульфат-ионов:
H₂O, Na _aq, SO₄² _aq.
Другой раствор, раствор хлорида бария, состоит из молекул воды, гидратированных ионов бария и гидратированных хлорид-ионов:
H₂O, Ba² _aq, Cl _aq.
Смешаем эти растворы. В получившемся растворе помимо молекул воды, казалось бы, должны присутствовать ионы:
Ba² _aq, Cl _aq, Na _aq, SO_{4 aq}.
Но практически мы обнаружим, что из раствора в виде осадка выделилось какое-то твердое вещество. Откуда же оно появилось? Очевидно, оно образовалось из присутствовавших в растворе ионов.
Соединяться, образуя ионные кристаллы, могут только разноименно заряженные ионы. Следовательно, выпавшим в осадок веществом может быть BaCl₂, BaSO₄, NaCl или Na₂SO₄. Но хлорид бария и сульфат натрия содержались в исходных растворах, а при смешивании этих растворов концентрация каждого из них уменьшилась, и потому никак не могла превысить растворимость. Следовательно, BaCl₂ и Na₂SO₄ выпасть в осадок не могли. Остаются сульфат бария и хлорид натрия. Чтобы выяснить, какое из этих веществ выпало в осадок (а может быть, оба?), найдем эти вещества в таблице растворимости (приложение 11). NaCl растворим в воде, а BaSO₄ в ней нерастворим, то есть в случае сульфата бария энергетически более выгодно существование кристаллов этого вещества, чем соответствующих гидратированных ионов. Следовательно, в осадок выпал сульфат бария. Уравнение этой реакции
Ba² _aq + SO₄² _aq = BaSO₄  .
Символ  означает, что вещество выделилось из раствора в виде осадка.
Что же осталось в растворе?
Если мы взяли порции хлорида бария и сульфата натрия, равные по количеству вещества, то в растворе остались только гидратированные ионы натрия и гидратированные хлорид-ионы. Если же какое-то из исходных веществ было взято в избытке, то избыток перешедших из него в раствор ионов тоже, естественно, останется в растворе. Так, если в избытке был взят сульфат натрия, то в растворе, кроме ионов натрия и хлорид-ионов, будут еще и сульфат-ионы (естественно, гидратированные).
Допустим, что были взяты порции, равные по количеству вещества. Тогда в получившемся растворе, как мы уже выяснили, будут присутствовать только гидратированные ионы натрия и хлорид-ионы. Если отделить раствор от осадка (например, фильтрованием) и выпарить воду, то образуется кристаллический хлорид натрия
Na _aq + Cl NaCl_кр
Таким образом, проводя последовательно несколько химических процессов, мы из исходных веществ (Na₂SO₄ и BaCl₂) получили новые вещества (BaSO₄ и NaCl). Все это можно выразить одним (суммарным) химическим уравнением:
Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2NaCl.
Очень похоже на это уравнение и " молекулярное " уравнение той реакции, которая непосредственно протекает в водном растворе. Так для нашей реакции (реакции образования осадка сульфата бария из ионов бария и сульфат-ионов)
Ba² _aq + SO₄² _aq = BaSO₄
" молекулярное " уравнение реакции выглядит так:
BaCl_2p + Na₂SO_4p = BaSO₄   + 2NaCl_p.
Оно означает, что при взаимодействии раствора хлорида бария с раствором сульфата натрия образуется осадок сульфата бария и раствор хлорида натрия. Индекс " р " в таких уравнениях показывает, что данное вещество находится в растворе. Иногда этот индекс " для краткости " не пишут, и тогда " молекулярное " уравнение перестает отличаться от суммарного уравнения нескольких химических процессов. Этого следует избегать.
Формально описанная реакция образования сульфата бария является реакцией обмена (судя по " молекулярному" уравнению), но по существу это скорее реакция соединения. Ведь во время этой реакции ионы бария и сульфат-ионы, теряя гидратные оболочки, соединяются в кристаллы сульфата бария (смотри ионное уравнение).
С помощью таких реакций можно получить самые разнообразные нерастворимые или малорастворимые вещества, и не только соли, но и, например, гидроксиды:(На самом деле, реакция образования малорастворимых гидроксидов - более сложные процессы. Они относятся к кислотно-основным реакциям (см.§8). Здесь дается их сильно упрощенное описание)
Ag _aq + Cl  _aq = AgCl 
AgNO_3p + NaCl_p = AgCl  + NaNO_3p;
или Zn² _aq + 2OH  _aq = Zn(OH)₂
ZnSO_4p + 2NaOH_p = Zn(OH)₂   + Na₂SO₄.
На первых порах составлять уравнения реакций нам поможет логический шаблон, который представлен в виде таблицы (табл. 32).