Lý thuyết phản ứng trao đổi ion trong dung dịch khoa học tự nhiên, công nghệ và khoa học xã hội ĐGNL ĐHQG HN

I. PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN

– Phương trình ion thu gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.

Cách chuyển phân tử thành phương trình ion thu gọn

Bước 1: Chuyển tất cả các chất vừa điện li mạnh vừa dễ tan thành ion, các chất khí, kết tủa, điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử. Phương trình thu được được gọi là phương trình ion đầy đủ.

Bước 2: Lược bỏ những ion không tham gia phản ứng ta được phương trình ion rút gọn.

Chú ý: Cân bằng điện tích ở 2 vế.

Ví dụ: Phương trình hóa học: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl

– Phương trình ion đầy đủ:

            2Na⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^–  → BaSO₄ ↓ + 2Na⁺ + 2Cl^–

– Phương trình ion rút gọn:

            Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓

II. ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION

1. Phản ứng tạo thành chất kết tủa

Ví dụ: 2AgNO₃ + BaCl₂ → 2AgCl ↓ + Ba(NO₃)₂

Phương trình ion rút gọn: Ag⁺ + Cl^– → AgCl ↓

2. Phản ứng tạo thành chất điện li yếu

a. Phản ứng tạo thành nước

Ví dụ: KOH  +  H₂SO₄ → K₂SO₄   +   H₂O

Phương trình ion rút gọn: OH^–  +  H⁺  → H₂O

b. Phản ứng tạo thành axit yếu

Ví dụ: H₂SO₄ + 2CH₃COOK → 2CH₃COOH  +  K₂SO₄

Phương trình ion rút gọn: H⁺ + CH₃COO^–  →  CH₃COOH

3. Phản ứng tạo thành chất khí

Ví dụ: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑  

Phương trình ion rút gọn: CaCO₃ + 2H⁺ + 2Cl^– → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑      

* Kết luận:

– Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi có ít nhất một trong các điều kiện: tạo thành chất kết tủa, chất khí, hoặc chất điện li yếu.

– Các ion cùng tồn tại trong dung dịch thì chúng không có khả năng phản ứng với nhau

III. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

Dung dịch luôn trung hòa về điện, tổng số mol điện tích dương luôn bằng tổng số mol điện tích âm:

$\sum{{{n}_{(+)}}}=\sum{{{n}_{(-)}}}$