Реакции ионного обмена: таблица
Реакция ионного обмена идёт до конца, если образуется осадок (BaSO4, AgCl), газ (CO2, H2S, SO2, NH3) или слабый электролит — вода или слабая кислота. Если все продукты растворимые сильные электролиты, реакция не идёт.
Когда идёт реакция ионного обмена
| Условие | Пример | Сокращённое ионное уравнение |
|---|---|---|
| выпадает осадок | BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl | Ba2+ + SO42− → BaSO4↓ |
| выделяется газ | Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ | CO32− + 2H+ → H2O + CO2↑ |
| образуется вода | NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O | H+ + OH− → H2O |
| образуется слабая кислота | CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl | CH3COO− + H+ → CH3COOH |
| ничего из этого | KCl + NaNO3 | реакция не идёт: все ионы остаются в растворе |
Растворимость продукта смотрите по таблице растворимости: буква «Н» — осадок. Угольная и сернистая кислоты в уравнении распадаются: вместо H2CO3 пишут H2O + CO2, вместо H2SO3 — H2O + SO2.
Как пользоваться таблицей?
Реакция ионного обмена идёт в растворе до конца, если ионы связываются: выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит, например вода. Если все продукты растворимы и диссоциируют, реакции нет. В таблицах — условия обмена, 18 реакций с признаками и сокращёнными ионными уравнениями и правило, что писать ионами, а что молекулой.
Скачать PDFА4, 1 лист, 198 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницу
Реакции ионного обмена: примеры и признаки
Такой реакции в списке нет. Составьте формулы продуктов и проверьте их по первой таблице.
| Реагенты | Признак | Сокращённое ионное уравнение |
|---|---|---|
| AgNO3 + NaCl | белый творожистый осадок | Ag+ + Cl− → AgCl↓ |
| CuSO4 + 2NaOH | голубой осадок | Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2↓ |
| FeCl3 + 3KOH | бурый осадок | Fe3+ + 3OH− → Fe(OH)3↓ |
| CaCl2 + Na2CO3 | белый осадок | Ca2+ + CO32− → CaCO3↓ |
| Pb(NO3)2 + 2KI | ярко-жёлтый осадок | Pb2+ + 2I− → PbI2↓ |
| Na3PO4 + 3AgNO3 | жёлтый осадок | 3Ag+ + PO43− → Ag3PO4↓ |
| Na2SiO3 + 2HCl | студенистый осадок | SiO32− + 2H+ → H2SiO3↓ |
| AlCl3 + 3NaOH (без избытка) | белый студенистый осадок | Al3+ + 3OH− → Al(OH)3↓ |
| Na2S + 2HCl | газ с запахом тухлых яиц | S2− + 2H+ → H2S↑ |
| Na2SO3 + 2HCl | газ с резким запахом | SO32− + 2H+ → SO2↑ + H2O |
| NH4Cl + NaOH (при нагревании) | запах аммиака | NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O |
| NaHCO3 + HCl | выделяется газ | HCO3− + H+ → H2O + CO2↑ |
| CaCO3 + 2HCl | осадок растворяется, выделяется газ | CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + H2O + CO2↑ |
| Cu(OH)2 + 2HCl | осадок растворяется, раствор голубой | Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O |
| Ba(OH)2 + H2SO4 | белый осадок и вода | Ba2+ + 2OH− + 2H+ + SO42− → BaSO4↓ + 2H2O |
| NaHCO3 + NaOH | видимых признаков нет | HCO3− + OH− → CO32− + H2O |
| KCl + NaNO3 | реакция не идёт | — |
| CuS + HCl | реакция не идёт | — |
Реакция без видимых признаков тоже может идти: нейтрализация щёлочи кислотой или превращение гидрокарбоната в карбонат заметны только по индикатору.
Что писать ионами, а что молекулами
| Как писать | Какие вещества | Примеры |
|---|---|---|
| ионами | растворимые соли | NaCl, CuSO4, KNO3 |
| ионами | сильные кислоты | HCl, HNO3, H2SO4 |
| ионами | щёлочи | NaOH, KOH, Ba(OH)2 |
| молекулой или формулой | осадки | BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 |
| молекулой | газы | CO2, H2S, SO2, NH3 |
| молекулой | вода и слабые электролиты | H2O, CH3COOH, NH3·H2O, HF |
| молекулой или формулой | оксиды и простые вещества | CuO, Fe, Cl2 |
Малорастворимые вещества (в таблице растворимости «М») записывают ионами, если они в растворе, как известковая вода Ca(OH)2, и формулой, если это осадок или взвесь.
Как составить ионное уравнение?
Сначала запишите молекулярное уравнение и расставьте коэффициенты: BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl. Затем распишите на ионы сильные растворимые электролиты, а осадки, газы и слабые электролиты оставьте формулами — это полное ионное уравнение: Ba2+ + 2Cl− + 2Na+ + SO42− → BaSO4 + 2Na+ + 2Cl−.
Вычеркните одинаковые ионы слева и справа — они в реакции не участвуют. Остаётся сокращённое ионное уравнение: Ba2+ + SO42− → BaSO4. Оно показывает суть реакции: любая растворимая соль бария даст тот же осадок с любым растворимым сульфатом.
Как проверить ионное уравнение?
Сумма зарядов слева и справа должна совпадать. В уравнении CO32− + 2H+ → H2O + CO2 слева −2 + 2 = 0, справа 0 — верно. Если заряды не сходятся, пропущен ион или неверен коэффициент.
Проверьте и атомы каждого элемента. Частая ошибка — писать ионами осадок или слабую кислоту. Уксусную кислоту, сероводород, воду и аммиак записывают молекулами, даже если они в растворе.
Когда реакция ионного обмена не идёт?
Если все возможные продукты — растворимые сильные электролиты. Смесь растворов KCl и NaNO3 содержит те же четыре иона, что смесь KNO3 и NaCl: ничего не связывается, реакции нет.
Не идёт обмен и тогда, когда нужный продукт растворим хуже исходного. Сульфид меди CuS практически нерастворим, поэтому соляная кислота его не растворяет, хотя сероводород — слабая кислота. Нерастворимые соли не реагируют с другими солями и щелочами: обмен идёт между растворами.
Проверь себя
Идёт ли обмен: 5 вопросов, от простых к трудным. Как в задании 30 и в заданиях 6–7: решить, идёт ли реакция, и выбрать сокращённое ионное уравнение.
Дальше — задание 30 по химии. Реакция ионного обмена — задания с проверкой, без регистрации.
Задача ЕГЭ по этой таблице
Задание 6 ЕГЭ по химии. Пригодится первая таблица: обмен с солью идёт, если выпадает осадок. Для металлов и оксидов смотрите их свойства, это уже не обмен.
-
Задание 6 ЕГЭ
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых реагирует раствор серной кислоты. 1) Cu 2) NaCl 3) BaCl₂ 4) Mg 5) SiO₂
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?
Реакцию ионного обмена с молекулярным, полным и сокращённым ионными уравнениями проверяют в задании 30. Условия обмена нужны и в заданиях 6 и 7, а признаки реакций — в задании 24.
- Задание 30 ЕГЭ: реакция ионного обменаВыбрать из перечня вещества, между которыми идёт обмен, и записать молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения.
- Задание 6 ЕГЭ: свойства гидроксидов и солейС какими веществами реагирует соль, кислота или щёлочь: обмен идёт, если есть осадок, газ или вода.
- Задание 24 ЕГЭ: качественные реакцииПризнаки обмена — цвет осадка, запах газа — помогают распознать вещества.
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
Что такое сокращённое ионное уравнение?
Запись только тех ионов и молекул, которые действительно меняются в реакции. Ионы, которые есть и слева, и справа (ионы-наблюдатели), из полного ионного уравнения вычёркивают.
Почему воду и слабые кислоты пишут молекулами?
Они почти не распадаются на ионы: в растворе уксусной кислоты большая часть молекул целые. Ионное уравнение показывает, в каком виде частицы реально находятся в растворе.
Идёт ли реакция между хлоридом натрия и нитратом калия?
Нет. Возможные продукты KCl и NaNO3 растворимы и полностью диссоциируют, ни осадка, ни газа, ни слабого электролита не образуется. В растворе просто остаются четыре вида ионов.
Чем реакция ионного обмена отличается от окислительно-восстановительной?
При обмене степени окисления не меняются: ионы только меняют партнёров. Если в растворе меняется заряд иона, например Fe3+ переходит в Fe2+ с иодидом, это уже окислительно-восстановительная реакция.
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — раздел 1.4 кодификатора «Реакции ионного обмена» и задание 30 спецификации
- Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков. Начала химии (М.: Экзамен) — электролитическая диссоциация, реакции ионного обмена, ионные уравнения
- ФИПИ: демоверсии, спецификации, кодификаторы — официальная страница материалов ЕГЭ