前面講到過氧化還原反應,今天跟大家聊聊離子反應。在離子反應中,主要看生成的産物是否滿足這三個基本的條件,即是否有無氣體生成,是否有無沉澱物或微溶物生成,是否有無難電離的物質生成。在一個化學反應中,隻要滿足以上條件中的任何一種,絕大多數都可以用離子方程式來表達其化學反應的實質。
那麼,是不是所有滿足上述條件的反應都可以用離子方程式來表達出來呢?
上圖中的化學反應為銅(Cu)與濃硫酸(H2SO2)在加熱條件下生成硫酸銅(CuSO4),水(H2O) 和二氧化硫(SO2)氣體。根據離子反應的條件,這個化學反應中生成了氣體SO2,貌似是可以寫成離子方程式的。
但是,濃硫酸與稀硫酸不同的是,當硫酸的質量分數占到70%以上時,此時的硫酸溶液才稱之為濃硫酸。在化學中,濃硫酸具有很強的吸水性,濃硫酸在水溶液幾乎不電離,而是以硫酸分子的形式存在,故而,銅與濃硫酸的反應不能用離子方程式給表達出來。
擴展:濃硫酸具有強氧化性,能發生碳化反應,如果人的皮膚一旦接觸到濃硫酸,那麼皮膚組織與濃硫酸發生碳化反應後,皮膚就會變成炭黑。那麼,皮膚在接觸稀硫酸時,會不會碳化呢?
在稀硫酸溶液中,随着稀硫酸中的水分蒸發,附着在皮膚表面的稀硫酸也會逐漸變成濃硫酸,如果不及時用清水将皮膚表面的稀硫酸清洗幹淨的話,稀硫酸變成濃硫酸後一樣會使皮膚發生碳化反應,從而使皮膚變為炭黑。那麼,中學化學中常見的物質中,有哪些容易在水中電離的呢?
我們知道純淨的水是不能導電的,如果往純淨的水裡加入一定量的離子後,再往水中通電,那麼這時的水溶液就能導電了。根據有些物質在水溶液中電離出離子的濃度強弱的不同,我們又可以人為的分為強電解質與弱電解質。
在中學化學中,常見的強電解質有強酸、強堿、絕大數的鹽。例如強酸有鹽酸,硝酸,硫酸等,強堿有氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鐵等。而弱電解質有弱酸、弱堿等,例如:強酸有醋酸、碳酸、矽酸等,弱堿有氨水,氫氧化鋁等。非電解質一般為蔗糖、氣體等。
在中學階段,常見的難容物質又有哪些呢?
例如在初中化學階段學習的碳酸鈣(CaCO3)、後來在高中化學階段認識的諸如氯化銀(AgCl)、硫酸鋇(BaSO4)、氫氧化鎂{Mg(OH)2},氫氧化鋅{Zn(OH)2},碳酸鋇(BaCO3),碳酸銅(CuCO3)等,以及微溶物{Ca(OH)2}、硫酸鈣(CaSO4)和碳酸鎂(MgCO3)等。
為什麼在此要介紹難溶于水的物質呢?
因為在離子反應中,溶液中離子濃度總是向着減少離子濃度方向進行着,在化學反應中,生成的難溶物質,氣體,或弱電解質都是減少了溶液中離子的濃度,因此一部分的化學反應是可以用離子方程式來表達的。而離子方程式表達的一類化學反應,而不是一種化學反應。
例如:
在上圖的離子方程式中,主要是氫離子與氫氧根離子反應生成了水。這個離子反應中,既可以表示鹽酸與氫氧化鈉(NaOH)的反應,也可以表示鹽酸與氫氧化鉀(KOH)的反應。因此這個離子方程式可以被強酸與強堿之間的反應通用。
那麼,如何正确書寫離子方程式呢?
第一步:首先書寫正确的化學方程式,以硫酸銅與氯化鋇反應為例:CuSO4 BaCl2==BaSO4↓ CuCl2,由于此化學方程式中有強電解質硫酸銅、氯化鋇、氯化銅,也有難溶于水的硫酸鋇,因此,這個化學方式可以用離子方程式來表達。
第二步:寫離子方程式,把易溶于水,易電離的物質寫成離子形式,難溶物質或難電離的物質或氣體仍然用化學式書寫,則有
第三步:删去方程式等号兩邊不參加反應的離子,即将等式右邊的離子移到等式左邊,然後做數學上的減法就可以删掉沒有參加反應的離子了,則離子方程式為
在最終的離子方程式中,我們要注意檢查該離子方程式的左邊與右邊的電荷數是否相等,檢查離子方程式左右兩邊的原子個數是否相等,如果是相等的話,則離子方程式才能算是正确的?
寫在最後,在離子反應中,微溶物如碳酸鎂(MgCO3)到底寫化學式呢還是寫離子式呢?
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