有離子參加的化學反應。離子反應的本質是某些離子濃度發生改變。常見離子反應多在水溶液中進行。根據反應原理,離子反應可分為復分解、????類水解、氧化還原、絡合4個類型;也可根據參加反應的微粒,分為離子間、離子與分子間、離子與原子間的反應等。極濃的電解質跟固態物質反應時,應根據反應的本質來確定是否屬於離子反應。例如,濃硫酸跟銅反應時,表現的是硫酸分子的氧化性,故不屬於離子反應;濃硫酸跟固體亞硫酸鈉反應時,實際上是氫離子跟亞硫酸根離子間的作用,屬於離子反應。此外,離子化合物在熔融狀態也能發生離子反應。
用實際參加反應的離子符號寫成的方程式稱為離子方程式
1、離子反應的概念
在反應中有離子參加或有離子生成的反應稱為離子反應。在中學階段僅限於在溶液中進行的反應,可以說離子反應是指在水溶液中有電解質參加的一類反應。因為電解質在水溶液裏發生的反應,其實質是該電解質電離出的離子在水溶液中的反應。
2、離子反應的特點
離子反應的反應速率快,相應離子間的反應不受其它離子的幹擾。
3、離子反應的類型
(1)置換反應
在溶液中酸、鹼、????之間互相交換離子的反應,一般為非氧化還原反應。
(2)有離子參加的氧化還原反應
①置換反應的離子反應
金屬單質與金屬陽離子之間的置換反應,如Fe與CuSO4溶液的反應,實際上是Fe與Cu2+之間的置換反應。非金屬單質與非金屬陰離子之間的置換反應,如Cl2與NaBr溶液的反應,實際上是Cl2與Br-之間的置換反應。
②其它一些有離子參加的氧化還原反應
如MnO2與濃HCl反應製取Cl2;Cu與FeCl3溶液反應生成FeCl2、CuCl2;Cl2與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO和水等。
這些離子反應發生的條件是:比較強的氧化劑和較強的還原劑反應,生成氧化性較弱的氧化産物和還原性較弱的還原産物。因此掌握一些常見離子的氧化性或還原性的相對強弱,是判斷這一類離子反應能否發生的重要依據。
(3)絡合反應型:
例如:(Ag+)+2NH3→[Ag(NH3)2]+
離子反應本質:反應物的某些離子濃度減少。
離子反應發生條件
①生成難溶的物質。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。
②生成難電離的物質。如生成CH3COOH、H2O、NH3•H2O、HClO等。
③生成揮發性物質。如生成CO2、SO2、H2S等。
衹要具備上述三個條件中的一個,離子互換反應即可發生。這是由於溶液中離子間相互作用生成難溶物質、難電離物質、易揮發物質時,都可使溶液中某幾種、自由移動離子濃度減小的緣故。若不能使某幾種自由移動離子濃度減小時,則該離子反應不能發生。如KNO3溶液與NaCl溶液混合後,因無難溶物質、難電離物質、易揮發物質生成,Na+、Cl-、K+、NO3—濃度都不減少,四種離子共存於溶液中,故不能發生離子反應。
(1)非氧化還原型的離子反應條件:
a.離子交換型:
例如:( Ag+) + (Cl-)=AgCl↓
離子交換後要有沉澱、氣體、弱電解質三者之一生成才能發生反應。
b.雙水解反應型:
例如:2(Al 3+) + (3CO3 2-) + 3H2O=2Al(OH)3↓ +3CO2↑
要生成更難溶解的物質或弱電解質才能發生離子反應。
c.絡合反應型:
例如:(Ag+)+2NH3→[Ag(NH3)2]+
生成比簡單離子更穩定的絡離子,離子反應才能進行。
(2)氧化還原型離子反應條件:
在電解質溶液中能滿足“以強製弱”的氧化還原反應規律的反應,離子反應才能進行。
例如:Cl2+(SO3 2-) + H2O=2Cl- + (SO4 2-) + 2H+
∵氧化性 還原性
∴此反應才能進行。
難點:離子在溶液中大量共存的規律。
即:嚮溶液中有關離子濃度減小的方向進行
判斷原則:在溶液中所有離子之間不能發生任何類型的反應,否則離子不能共存。
例如:生成沉澱的:如Ba2+與SO42-,CO32-;Ag+與Cl-,SO42-
(生成難電離的物質:H+與OH-;CH3COO-與H+;NH4+與OH-;H+與F-)
(生成氣體(揮發性物質)如:H+與CO32-,S2-,SO32-)
發生氧化還原: H+(KMnO4)與I-,S2-;Fe3+與
發生中和反應:Fe3+,Al3+,Cu2+等是在溶液中顯酸性的離子,OH-,CO3-,SO2-,SO3-,ClO4-等在溶液裏則顯鹼性, 酸鹼中和反應 , 則不可共存
強氧化性離子:MnO4- Cr2O72- ClO- Fe3+ (H+)NO3-
強還原性離子:S2- I- Fe2+ HS- Sn2+ S2O32- SO32- HSO3-
因發生氧化還原反應無法大量共存
離子反應中,不可以拆開的物質有:單質、氣體、沉澱、水、弱酸、弱鹼、氧化物及絶大部分有機物(有機????除外)
常見有色離子:Fe2+:淺緑色 Fe3+:黃色 Cu2+:藍色 MnO4-:紫色……
1.由於發生復分解反應,離子不能大量共存
(1)有氣體産生。例如:CO32—、SO32—、S2—、HCO3—、HSO3—、HS—等易揮發的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
(2)有沉澱生成。例如:Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能與SO42—、CO32—等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能與OH—大量共存;Pb2+與Cl—,Fe2+與S2—、Ca2+與PO43—、Ag+與Cl-、Br-、I—等不能大量共存。
(3)有弱電解質生成。例如:OH—、CH3COO—、PO43—、HPO42—、H2PO4—、F—、ClO—、AlO2—、SiO32—、CN—、C17H35COO—、等與H+不能大量共存;一些酸式弱酸根,例如:HCO3-、HPO42—、HS—、H2PO4—、HSO3—不能與OH—大量共存;NH4+與OH—不能大量共存。
(4)一些容易發生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的:
① 例如:AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必須在鹼性條件下才能在溶液中存在;
②再如:Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。
這兩類離子不能同時存在在同一溶液中,即離子間能發生“雙水解”反應。例如:3AlO2—十Al3+十6H2O=4Al(OH)3↓等
典型雙水解的條件;弱酸跟、弱鹼根離子對應的酸鹼容易從體係中脫離。即生成沉澱、氣體或同時生成兩種沉澱 |