Wzory: Reakcje w roztworach wodnych

Dysocjacja elektrolityczna, odczyn i pH, iloczyn jonowy wody, reakcje jonowe, zobojętnianie, strącanie osadów i hydroliza soli.

18 wzorów szkoła podstawowa: 7szkoła średnia: 11

Dysocjacja kwasu SP · szkoła podstawowa

\[\text{H}_n\text{R} \rightarrow n\,\text{H}^+ + \text{R}^{n-}\]

Do czego służy: zapisuje rozpad kwasu na jony w wodzie. To jony $\text{H}^+$ odpowiadają za odczyn kwasowy.

Tematy lekcji:Dysocjacja jonowa kwasów

Skala pH SP · szkoła podstawowa

\[\text{pH} < 7 \; (\text{kwasowy}), \quad 7 \; (\text{obojętny}), \quad > 7 \; (\text{zasadowy})\]

Do czego służy: pozwala określić odczyn roztworu liczbą. Im niższe pH, tym bardziej kwasowy roztwór.

Tematy lekcji:Wskaźniki i skala pH

Dysocjacja soli SP · szkoła podstawowa

\[\text{M}_x\text{R}_y \rightarrow x\,\text{M}^{y+} + y\,\text{R}^{x-}\]

Do czego służy: zapisuje rozpad soli na jony. Liczbę jonów odczytujemy z indeksów wzoru soli.

Tematy lekcji:Dysocjacja jonowa soli

Zobojętnianie — otrzymywanie soli SP · szkoła podstawowa

\[\text{kwas} + \text{zasada} \rightarrow \text{sól} + \text{woda}\]

Do czego służy: najczęstszy sposób otrzymywania soli. Metal z zasady łączy się z resztą kwasową z kwasu.

Tematy lekcji:Otrzymywanie soli

Reakcja strącania (zapis jonowy) SP · szkoła podstawowa

\[\text{Ag}^+ + \text{Cl}^- \rightarrow \text{AgCl}\downarrow\]

Do czego służy: pokazuje istotę strącania — łączenie się jonów w osad. Resztę (jony widzowie) pomijamy.

Tematy lekcji:Reakcje strącania

Dysocjacja zasady SP · szkoła podstawowa

\[\text{M(OH)}_n \rightarrow \text{M}^{n+} + n\,\text{OH}^-\]

Do czego służy: zapisuje rozpad zasady na jony. To jony $\text{OH}^-$ odpowiadają za odczyn zasadowy.

Tematy lekcji:Dysocjacja jonowa zasad

Zobojętnianie SP · szkoła podstawowa

\[\text{zasada} + \text{kwas} \rightarrow \text{sól} + \text{woda}\]

Do czego służy: opisuje reakcję zasady z kwasem. Np. $\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$.

Tematy lekcji:Właściwości wodorotlenków

Dysocjacja zasady LO · szkoła średnia

\[\text{M(OH)}_n \rightarrow \text{M}^{n+} + n\,\text{OH}^-\]

Do czego służy: zapisuje rozpad zasady na jony w roztworze wodnym.

Przykład: $\text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\,\text{OH}^-$. Jony $\text{OH}^-$ odpowiadają za odczyn zasadowy.

Tematy lekcji:Wodorotlenki

Dysocjacja kwasu LO · szkoła średnia

\[\text{H}_n\text{R} \rightarrow n\,\text{H}^+ + \text{R}^{n-}\]

Do czego służy: zapisuje rozpad kwasu na jony w wodzie.

Przykłady: $\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{NO}_3^-$; $\text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{H}^+ + \text{PO}_4^{3-}$.

Tematy lekcji:Kwasy nieorganiczne

Reakcja zobojętniania LO · szkoła średnia

\[\text{kwas} + \text{zasada} \rightarrow \text{sól} + \text{woda}\]

Do czego służy: opisuje najczęstszy sposób otrzymywania soli.

Istota jonowa: $\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}$ — jony $\text{H}^+$ i $\text{OH}^-$ łączą się w wodę.

Tematy lekcji:Sole

Stopień dysocjacji LO · szkoła średnia

\[\alpha = \frac{n_{\text{zdys.}}}{n_{\text{całk.}}}\cdot 100\%\]

Do czego służy: mierzy „siłę" elektrolitu — jak duża część cząsteczek rozpadła się na jony.

Zmienne

$n_{\text{zdys.}}$ — liczba cząsteczek (moli) zdysocjowanych,
$n_{\text{całk.}}$ — całkowita liczba wprowadzonych cząsteczek.

Im wyższe $\alpha$, tym mocniejszy elektrolit.

Tematy lekcji:Dysocjacja elektrolityczna

Warunek zajścia reakcji jonowej LO · szkoła średnia

\[\text{reakcja zachodzi} \Leftrightarrow \text{powstaje osad, gaz lub słaby elektrolit}\]

Do czego służy: pozwala przewidzieć, czy po zmieszaniu roztworów w ogóle zajdzie reakcja.

Jeśli wszystkie produkty pozostają w roztworze jako jony (dobrze rozpuszczalne, mocne elektrolity) — reakcja nie zachodzi.

Tematy lekcji:Reakcje jonowe

Definicja pH LO · szkoła średnia

\[\text{pH} = -\log[\text{H}^+]\]

Do czego służy: przelicza stężenie jonów $\text{H}^+$ na wygodną skalę pH.

Odwrotnie: $[\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}$. Przykład: $[\text{H}^+] = 10^{-3}\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$ → $\text{pH} = 3$.

Tematy lekcji:Odczyn roztworu i pH

Iloczyn jonowy wody LO · szkoła średnia

\[K_w = [\text{H}^+]\cdot[\text{OH}^-] = 10^{-14}\]

Do czego służy: wiąże stężenia $[\text{H}^+]$ i $[\text{OH}^-]$ — znając jedno, obliczysz drugie.

Przykład: jeśli $[\text{H}^+] = 10^{-3}$, to $[\text{OH}^-] = \tfrac{10^{-14}}{10^{-3}} = 10^{-11}\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$.

Tematy lekcji:Iloczyn jonowy wody

Zależność pH i pOH LO · szkoła średnia

\[\text{pH} + \text{pOH} = 14\]

Do czego służy: pozwala przeliczyć pH na pOH i odwrotnie — przydatne zwłaszcza dla zasad.

Przykład: jeśli $\text{pOH} = 3$, to $\text{pH} = 14 - 3 = 11$.

Tematy lekcji:Iloczyn jonowy wody

Reguła odczynu soli LO · szkoła średnia

\[\text{odczyn soli} \sim \text{mocniejszy z partnerów (kwas / zasada)}\]

Do czego służy: pozwala przewidzieć odczyn roztworu soli bez obliczeń.

mocny + mocny → obojętny,
słaby kwas + mocna zasada → zasadowy,
mocny kwas + słaba zasada → kwasowy.

Tematy lekcji:Hydroliza soli

Istota reakcji zobojętniania LO · szkoła średnia

\[\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}\]

Do czego służy: pokazuje wspólną istotę wszystkich reakcji kwas–zasada.

Niezależnie od kwasu i zasady, jony $\text{H}^+$ i $\text{OH}^-$ zawsze tworzą wodę (słaby elektrolit) — dlatego reakcja zachodzi.

Tematy lekcji:Reakcje zobojętniania i strącania osadów

Grupa karboksylowa i dysocjacja LO · szkoła średnia

\[\text{R}\!-\!\text{COOH} \rightleftharpoons \text{R}\!-\!\text{COO}^- + \text{H}^+\]

Do czego służy: pokazuje źródło kwasowego charakteru — oderwanie jonu $\text{H}^+$ z grupy karboksylowej.

Kwasy karboksylowe są słabymi kwasami (dysocjują częściowo), ale wystarcza to do reakcji z metalami, zasadami i węglanami.

Tematy lekcji:Kwasy karboksylowe

← Woda i roztwory Redoks i elektrochemia →