1 . Disusun persamaan molekul reaksi . Rumus zat ditulis menurut aturan valensi. Koefisien dihitung (jika perlu) sesuai dengan hukum kekekalan massa zat.
2 . Disusun persamaan ion-molekul lengkap. DI DALAM bentuk molekul Zat yang sedikit larut dan berbentuk gas, serta elektrolit lemah, harus dicatat (Tabel 4.4, 4.5). Semua zat ini tidak membentuk ion dalam larutan atau hanya membentuk sedikit ion. Sebagai ion tuliskan asam dan basa kuat, serta garam yang larut. Elektrolit ini ada dalam larutan sebagai ion tetapi tidak sebagai molekul.
3 . Disusun persamaan ion-molekul disingkat. Ion yang tidak berubah selama reaksi direduksi. Persamaan yang dihasilkan menunjukkan esensi reaksi.
Tabel 4.5
Kelarutan garam asam dan basa dalam air
Catatan. R ─ zat yang larut, M─ sedikit larut,
N─ tidak larut, “─” ─ terurai dengan air
Sebagai contoh, mari kita selesaikan pertanyaan dalam hal apa interaksi kimia akan terjadi: jika larutan natrium nitrat atau natrium sulfat ditambahkan ke dalam larutan kalsium klorida? Dukung jawaban Anda dengan menuliskan reaksi ion-molekul.
Mari kita tuliskan persamaan molekuler dari reaksi yang diusulkan, yang menunjukkan kelarutan semua peserta dalam reaksi (P - larut, H - tidak larut). Semua garam larut adalah elektrolit kuat.
CaCl 2 + 2NaNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NaCl; CaCl 2 + Na 2 SO 4 → CaSO 4 ↓ + 2NaCl.
R R R R R R N R
Sesuai dengan aturan penulisan persamaan ion-molekul, kuat, elektrolit yang larut kami menuliskannya dalam bentuk ion, lemah atau tidak larut - dalam bentuk molekul .
Ca 2+ + 2Cl ‾ + 2Na + + 2NO 3 ‾ → Ca 2+ + 2NO 3 ‾ + 2Na + + 2Cl‾;
Ca 2+ + 2Cl ‾ + 2Na + + SO 4 2‾ → CaSO 4 ↓ + 2Na + + 2Cl ‾ .
Dalam kasus pertama, semua ion dihilangkan, dan dalam kasus kedua, persamaan ion-molekul tereduksi berbentuk: Ca 2+ + SO 4 2‾ → CaSO 4 ↓, itu. V pada kasus ini terjadi interaksi kimia dengan pembentukan sedikit larut zat. Reaksi ini adalah praktis tidak dapat diubah , Karena dalam arah yang berlawanan, yaitu. menuju pembubaran endapan, hasilnya sangat kecil (Gbr. 4.6).
Mari kita perhatikan reaksi yang mengarah pada pembentukan elektrolit lemah dan gas (Gbr. 4.7).
NH 4 Cl + KOH → NH 4 OH + KCl,
NH 4 + + Cl¯ + K + + OH¯ → NH 4 OH + K + + Cl¯,
NH 4 + + OH¯ → NH 4 OH.
Na 2 CO 3 + 2 HCl → 2 NaCl + H 2 CO 3 (H 2 O + CO 2 ),
2 Na + + CO 3 2 ¯ + 2 H + + 2 Cl → 2 Na + + 2 Cl¯ + H 2 O + CO 2 ,
2 H + + CO 3 2 ¯ → H 2 O + CO 2 .
Beras. 4.6 – Reaksi pertukaran ganda yang hampir ireversibel dengan pembentukan endapan
Beras. 4.7 – Reaksi pertukaran ganda yang hampir tidak dapat diubah
dengan pembentukan elektrolit lemah dan gas
Jika terdapat zat yang sukar larut atau sedikit terdisosiasi baik di antara zat awal maupun di antara produk reaksi, maka kesetimbangan ionik-molekul bergeser ke arah elektrolit yang kurang terdisosiasi atau kurang larut.
CH 3 COOH + NaOH ↔ CH 3 COONa + H 2 O,
CH 3 COOH + Na + + OH¯ ↔ CH 3 COO¯ + Na + + H 2 O,
CH 3 COOH + OH¯ ↔ CH 3 COO¯ + H 2 O.
asam lemah elektrolit lemah
Konstanta disosiasi asam asetat sekitar 10 –5, dan air sekitar 10 –16 , itu. air adalah elektrolit yang lebih lemah dan kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan produk reaksi.
Pembubaran magnesium hidroksida yang sukar larut dengan penambahan larutan amonium klorida dalam porsi didasarkan pada pergeseran kesetimbangan ionik-molekul:
Mg(OH) 2 + 2 NH 4 Cl ↔ MgCl 2 + 2 NH 4 OH,
Mg(OH) 2 + 2 NH 4 + + 2 Cl¯ ↔ Mg 2+ + 2 Cl¯ + 2 NH 4 OH,
Mg(OH) 2 + 2 NH 4 + ↔ Mg 2+ + 2 NH 4 OH.
Masuknya bagian tambahan ion NH 4+ menggeser kesetimbangan ke arah produk reaksi.
Seringkali, anak sekolah dan siswa harus mengarang apa yang disebut. persamaan ionik reaksi. Secara khusus, tugas 31, yang diusulkan pada Ujian Negara Terpadu Kimia, dikhususkan untuk topik ini. Pada artikel ini kita akan membahas secara rinci algoritma penulisan persamaan ionik pendek dan lengkap, dan akan menganalisis banyak contoh dengan tingkat kerumitan yang berbeda.
Mengapa persamaan ion diperlukan?
Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa ketika banyak zat dilarutkan dalam air (dan tidak hanya dalam air!), terjadi proses disosiasi - zat tersebut terurai menjadi ion. Misalnya molekul HCl di lingkungan perairan berdisosiasi menjadi kation hidrogen (H +, lebih tepatnya H 3 O +) dan anion klorin (Cl -). Natrium bromida (NaBr) ditemukan dalam larutan air bukan dalam bentuk molekul, tetapi dalam bentuk ion Na + dan Br - terhidrasi (omong-omong, natrium bromida padat juga mengandung ion).
Saat menulis persamaan “biasa” (molekuler), kita tidak memperhitungkan bahwa yang bereaksi bukanlah molekul, melainkan ion. Di sini, misalnya, adalah persamaan reaksi antara keduanya asam hidroklorik dan natrium hidroksida:
HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)
Tentu saja diagram ini tidak menggambarkan proses secara tepat. Seperti yang telah kami katakan, dalam larutan air praktis tidak ada molekul HCl, tetapi terdapat ion H + dan Cl -. Hal yang sama juga berlaku pada NaOH. Akan lebih tepat untuk menulis yang berikut ini:
H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)
Begitulah adanya persamaan ion lengkap. Alih-alih molekul “virtual”, kita melihat partikel yang sebenarnya ada dalam larutan (kation dan anion). Kami tidak akan memikirkan pertanyaan mengapa kami menulis H 2 O dalam bentuk molekul. Ini akan dijelaskan nanti. Seperti yang Anda lihat, tidak ada yang rumit: kami mengganti molekul dengan ion yang terbentuk selama disosiasinya.
Namun, persamaan ion lengkap pun tidak sempurna. Memang, lihat lebih dekat: baik di kiri maupun di dalam bagian yang tepat Persamaan (2) mengandung partikel identik - kation Na + dan Cl - anion. Ion-ion ini tidak berubah selama reaksi. Lalu mengapa mereka dibutuhkan? Mari kita hapus dan dapatkan Persamaan ionik singkat:
H + + OH - = H 2 O. (3)
Seperti yang Anda lihat, semuanya bermuara pada interaksi ion H + dan OH - dengan pembentukan air (reaksi netralisasi).
Semua persamaan ion lengkap dan singkat dituliskan. Jika kami menyelesaikan soal 31 pada Ujian Negara Terpadu kimia, kami akan menerima skor maksimum untuk itu - 2 poin.
Jadi, sekali lagi tentang terminologinya:
- HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - persamaan molekul (persamaan "biasa", yang secara skematis mencerminkan esensi reaksi);
- H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - persamaan ionik lengkap (partikel nyata dalam larutan terlihat);
- H + + OH - = H 2 O - persamaan ionik pendek (kami menghilangkan semua "sampah" - partikel yang tidak berpartisipasi dalam proses).
Algoritma untuk menulis persamaan ionik
- Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi tersebut.
- Semua partikel yang terdisosiasi dalam larutan sampai batas tertentu ditulis dalam bentuk ion; zat yang tidak rentan terhadap disosiasi akan dibiarkan “dalam bentuk molekul”.
- Kami menghapus apa yang disebut dari dua bagian persamaan. ion pengamat, yaitu partikel yang tidak ikut serta dalam proses.
- Kami memeriksa koefisien dan mendapatkan jawaban akhir - persamaan ionik singkat.
Contoh 1. Tulis persamaan ionik lengkap dan singkat yang menjelaskan interaksi larutan barium klorida dan natrium sulfat dalam air.
Larutan. Kami akan bertindak sesuai dengan algoritma yang diusulkan. Pertama mari kita buat persamaan molekuler. Barium klorida dan natrium sulfat adalah dua garam. Mari kita lihat bagian buku referensi “Sifat-sifat senyawa anorganik”. Kita melihat bahwa garam dapat berinteraksi satu sama lain jika terbentuk endapan selama reaksi. Mari kita periksa:
Latihan 2. Selesaikan persamaan reaksi berikut:
- KOH + H2SO4 =
- H 3 PO 4 + Na 2 O=
- Ba(OH)2 + CO2 =
- NaOH + CuBr 2 =
- K 2 S + Hg(NO 3) 2 =
- Zn + FeCl 2 =
Latihan 3. Tuliskan persamaan molekul untuk reaksi (dalam larutan air) antara: a) natrium karbonat dan asam nitrat, b) nikel (II) klorida dan natrium hidroksida, c) asam fosfat dan kalsium hidroksida, d) perak nitrat dan kalium klorida, e ) fosfor oksida (V) dan kalium hidroksida.
Saya sangat berharap Anda tidak mengalami masalah dalam menyelesaikan ketiga tugas ini. Jika tidak, Anda harus kembali ke topik" Sifat kimia kelas utama senyawa anorganik".
Bagaimana mengubah persamaan molekul menjadi persamaan ionik lengkap
Kegembiraan dimulai. Kita harus memahami zat mana yang harus ditulis sebagai ion dan mana yang harus dibiarkan dalam “bentuk molekul”. Anda harus mengingat hal berikut.
Tuliskan dalam bentuk ion:
- garam larut (saya tekankan, hanya garam yang sangat larut dalam air);
- basa (izinkan saya mengingatkan Anda bahwa basa adalah basa yang larut dalam air, tetapi tidak larut dalam NH 4 OH);
- asam kuat (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).
Seperti yang Anda lihat, mengingat daftar ini sama sekali tidak sulit: daftar ini mencakup asam dan basa kuat serta semua garam larut. Omong-omong, terutama ahli kimia muda yang waspada yang mungkin akan marah dengan kenyataan itu elektrolit kuat(garam tidak larut) tidak termasuk dalam daftar ini, saya dapat melaporkan hal berikut: TIDAK memasukkan garam tidak larut dalam daftar ini sama sekali tidak menyangkal fakta bahwa garam tersebut adalah elektrolit kuat.
Semua zat lain harus ada dalam persamaan ionik dalam bentuk molekul. Mereka yang menuntut pembaca yang tidak puas dengan istilah samar “semua substansi lain” dan yang, mengikuti contoh pahlawan film terkenal, menuntut “untuk mempublikasikan daftar lengkap“Saya memberikan informasi berikut.
Tuliskan bentuk molekulnya:
- semua garam yang tidak larut;
- semua basa lemah (termasuk hidroksida yang tidak larut, NH 4 OH dan zat serupa);
- semua asam lemah (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, hampir semua asam organik...);
- secara umum, semua elektrolit lemah (termasuk air!!!);
- oksida (semua jenis);
- semua senyawa gas (khususnya H 2, CO 2, SO 2, H 2 S, CO);
- zat sederhana (logam dan nonlogam);
- hampir semua senyawa organik (kecuali garam asam organik yang larut dalam air).
Fiuh, sepertinya aku belum melupakan apa pun! Meskipun menurut saya lebih mudah untuk mengingat daftar No. 1. Dari hal-hal mendasar yang penting dalam daftar No. 2, saya akan menyebutkan air lagi.
Ayo berlatih!
Contoh 2. Tuliskan persamaan ion lengkap yang menjelaskan interaksi tembaga (II) hidroksida dan asam klorida.
Larutan. Mari kita mulai secara alami dengan persamaan molekuler. Tembaga(II) hidroksida adalah basa yang tidak larut. Semua basa yang tidak larut bereaksi dengan asam kuat membentuk garam dan air:
Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O.
Sekarang mari kita cari tahu zat mana yang harus ditulis sebagai ion dan mana yang sebagai molekul. Daftar di atas akan membantu kita. Tembaga(II) hidroksida adalah basa yang tidak larut (lihat tabel kelarutan), elektrolit lemah. Basa yang tidak larut ditulis dalam bentuk molekul. HCl adalah asam kuat; dalam larutan hampir terdisosiasi sempurna menjadi ion. CuCl 2 adalah garam yang larut. Kami menulisnya dalam bentuk ionik. Air - hanya dalam bentuk molekul! Kami mendapatkan persamaan ionik lengkap:
u(OH) 2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.
Contoh 3. Tuliskan persamaan ionik lengkap untuk reaksi karbon dioksida dengan larutan NaOH dalam air.
Larutan. Karbon dioksida adalah oksida asam yang khas, NaOH adalah basa. Saat berinteraksi oksida asam Dengan larutan alkali berair, garam dan air terbentuk. Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi tersebut (jangan lupa tentang koefisiennya):
CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O.
CO 2 - oksida, senyawa gas; mempertahankan bentuk molekul. NaOH - basa kuat (alkali); Kami menulisnya dalam bentuk ion. Na 2 CO 3 - garam larut; kita menulis dalam bentuk ion. Air adalah elektrolit lemah dan praktis tidak terdisosiasi; tinggalkan dalam bentuk molekul. Kami mendapatkan yang berikut:
CO 2 + 2Na + + 2OH - = Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.
Contoh 4. Natrium sulfida dalam larutan berair bereaksi dengan seng klorida membentuk endapan. Tuliskan persamaan ion lengkap untuk reaksi ini.
Larutan. Natrium sulfida dan seng klorida adalah garam. Ketika garam-garam ini berinteraksi, endapan seng sulfida mengendap:
Na 2 S + ZnCl 2 = ZnS↓ + 2NaCl.
Saya akan segera menuliskan persamaan ion lengkapnya, dan Anda akan menganalisisnya sendiri:
2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .
Saya menawarkan Anda beberapa tugas untuk pekerjaan mandiri dan ujian kecil.
Latihan 4. Tuliskan persamaan molekuler dan persamaan ionik lengkap untuk reaksi berikut:
- NaOH + HNO3 =
- H2SO4 + MgO =
- Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
- CoBr 2 + Ca(OH) 2 =
Latihan 5. Tuliskan persamaan ion lengkap yang menjelaskan interaksi: a) oksida nitrat (V) dengan larutan barium hidroksida dalam air, b) larutan sesium hidroksida dengan asam hidroiodik, c) larutan tembaga sulfat dan kalium sulfida dalam air, d) kalsium hidroksida dan larutan besi nitrat ( III).
JADI 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓
Algoritma:
Kami memilih ion lawan untuk setiap ion menggunakan tabel kelarutan untuk mendapatkan molekul netral - elektrolit kuat.
1. Na 2 SO 4 + BaCl 2 → 2 NaCl + BaSO 4
2. BaI 2 + K 2 SO 4 → 2KI + BaSO 4
3. Ba(NO 33) 2 + (NH 4) 2 SO 4 → 2 NH 4 NO 3 + BaSO 4
Persamaan lengkap ionik:
1. 2 Na + + SO 4 2- + Ba 2- + 2 Cl‾ → 2 Na + + 2 Cl‾ + BaSO 4
2. Ba 2+ + 2 I‾ + 2 K + + SO 4 2- → 2 K + + 2 I‾ + BaSO 4
3. Ba 2+ + 2 NO 3 ‾ + 2 NH 4 + + SO 4 2- → 2 NH 4 + + 2 NO 3 ‾ + BaSO 4
Kesimpulan: Banyak persamaan molekul dapat ditulis ke dalam satu persamaan pendek.
TOPIK 9. HIDROLISIS GARAM
Hidrolisis garam – reaksi pertukaran ion garam dengan air, menyebabkan
dari bahasa Yunani "hidro" untuk pembentukan elektrolit lemah (atau
Air, “lisis” - basa lemah atau asam lemah) dan perubahan-
dekomposisi tergantung pada lingkungan solusi.
Garam apa pun dapat direpresentasikan sebagai produk interaksi basa dengan
asam.
Kuat Lemah Kuat Lemah dapat terbentuk
1. LiOH NH 4 OH atau 1. H 2 SO 4 dan lainnya - 1. Basa kuat dan
2. NaOH NH 3 · H 2 O 2. HNO 3 dengan asam lemah.
3. KOH selebihnya - 3. HCl 2. Basa lemah dan
4. RbOH 4. HBr asam kuat.
5. CsOH 5. HI 3. Basa lemah dan
6. FrOH 6. HClO 4 asam lemah.
7. Ca(OH) 2 4. Basa kuat dan
8. Sr(OH) 2 asam kuat.
9. Ba(OH) 2
KOMPILASI PERSAMAAN HIDROLISIS IONIK-MOLEKULER.
SOLUSI MASALAH KHUSUS PADA TOPIK : “HIDROLISIS GARAM”
Tugas No.1.
Buatlah persamaan ion-molekul untuk hidrolisis garam Na 2 CO 3.
Contoh Algoritma
1. Buat persamaan diso
kation garam menjadi ion. Na 2 CO 3 → 2Na + + CO 3 2- Na + → NaOH - kuat
2. Analisis kelemahan CO 3 2- →H 2 CO 3
Basa dan apa yang asam
di situlah garam terbentuk. produk
3. Simpulkan hidrolisis yang bagaimana
elektrolit putih – produk
hidrolisis.
4. Tuliskan persamaan hidrolitiknya
saya panggung.
A) menyusun ionik pendek I. a) CO 3 2- + H + │OH ‾ HCO 3 ‾ + OH~
persamaan, tentukan lingkungan
larutan. pH>7, lingkungan basa
B) membentuk ionik lengkap b) 2Na + +CO 3 2- +HOH Na + +HCO 3 ‾ +Na + +OH ‾
persamaan, mengetahui bahwa molekul
la – cha- netral secara elektrik
stitsa, ambil untuk semua orang
ion lawan.
B) menyusun molekul c) Na 2 CO 3 + HOH NaHCO 3 + NaOH
persamaan hidrolisis.
Hidrolisis berlangsung bertahap jika basa lemahnya adalah asam poli dan asam lemahnya adalah polibasa.
Tahap II (lihat algoritma di atas NaHCO 3 Na + + HCO 3 ‾
1, 2, 3, 4a, 4b, 4c). II. a) HCO 3 ‾ + HOH H 2 CO 3 + OH ‾
B) Na + + HCO 3 ‾ H 2 CO 3 + Na + + OH ‾
B) NaHCO 3 + HOH H 2 CO 3 + NaOH
Kesimpulan: garam yang terbentuk dari basa kuat dan asam lemah mengalami hidrolisis parsial (pada anion), media larutan bersifat basa (pH>7).
Tugas No.2.
Buatlah persamaan ion-molekul untuk hidrolisis garam ZnCl 2.
ZnCl 2 → Zn 2+ + 2 Cl ‾ Zn 2+ → Zn(OH) 2 – basa lemah
Cl ‾ → HCl – asam kuat
I.a) Zn 2+ + H + /OH ‾ ZnOH + + H+ lingkungan asam, pH<7
B) Zn 2+ + 2 Cl ‾ + HOH ZnOH + + Cl ‾ + H + + Cl ‾
B) ZnCl 2 + HOH ZnOHCl + HCl
II. a) ZnOH + + HOH Zn(OH) 2 + H +
B) ZnOH + + Cl ‾ + HOH Zn(OH) 2 + H + + Cl ‾
B) ZnOHCl + HOH Zn(OH) 2 + HCl
Kesimpulan: garam yang dibentuk oleh basa lemah dan asam kuat mengalami hidrolisis parsial (oleh kation), media larutan bersifat asam.
Tugas No.3.
Buatlah persamaan ion-molekul untuk hidrolisis garam Al 2 S 3.
Al 2 S 3 → 2 Al 3+ + 3 S 2- Al 3+ → Al(OH) 3 – basa lemah
S 2- → H 2 S – asam lemah
a), b) 2 Al 3+ + 3 S 2- + 6 HOH → 2 Al(OH) 3 ↓ + 3 H 2 S
c) Al 2 S 3 + 6 H 2 O → 2 Al(OH) 3 + 3 H 2S S
Kesimpulan: garam yang dibentuk oleh basa lemah dan asam lemah mengalami hidrolisis sempurna (ireversibel), media larutan mendekati netral.
instruksi
Di sisi kiri persamaan, tuliskan zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Mereka disebut “bahan mentah”. Di sisi kanan masing-masing adalah zat yang terbentuk (“produk reaksi”).
Jumlah atom semua unsur pada ruas kiri dan kanan reaksi harus sama. Jika perlu, “seimbangkan” kuantitas dengan memilih koefisien.
Saat menulis persamaan reaksi kimia, pertama-tama pastikan bahwa persamaan tersebut mungkin. Artinya, kemunculannya tidak bertentangan dengan kaidah fisika dan kimia serta sifat-sifat zat yang diketahui. Misalnya reaksinya:
NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI
Ini berlangsung dengan cepat dan lengkap; selama reaksi, endapan perak iodida kuning muda yang tidak larut terbentuk. Dan reaksi sebaliknya:
AgI + NaNO3 = AgNO3 + NaI - tidak mungkin, meskipun ditulis dengan simbol yang benar, dan jumlah atom semua unsur di sisi kiri dan kanan sama.
Tulis persamaan dalam bentuk "lengkap", yaitu menggunakan rumus molekulnya. Misalnya, reaksi pembentukan endapan sulfat:
BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4
Atau Anda dapat menulis reaksi yang sama dalam bentuk ionik:
Ba 2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO4 2- = 2Na+ + 2Cl- + BaSO4
Dengan cara yang sama, Anda dapat menulis persamaan reaksi lain dalam bentuk ionik. Ingatlah bahwa setiap molekul zat terlarut (yang terdisosiasi) ditulis dalam bentuk ionik, ion-ion identik di ruas kiri dan kanan persamaan tidak termasuk.
Garis singgung suatu kurva adalah suatu garis lurus yang berbatasan dengan kurva tersebut pada suatu titik tertentu, yaitu melewati kurva tersebut sehingga pada suatu daerah kecil di sekitar titik tersebut kurva tersebut dapat diganti dengan suatu ruas garis singgung tanpa banyak kehilangan akurasi. Jika kurva ini merupakan grafik suatu fungsi, maka garis singgungnya dapat dibuat dengan menggunakan persamaan khusus.
instruksi
Katakanlah Anda memiliki grafik suatu fungsi. Melalui dua titik yang terletak di atasnya, dapat ditarik sebuah garis lurus. Garis yang memotong grafik fungsi tertentu di dua titik disebut garis potong.
Jika, dengan membiarkan titik pertama di tempatnya, Anda secara bertahap memindahkan titik kedua ke arahnya, maka garis potong secara bertahap akan mulai berputar, cenderung ke posisi tertentu. Akhirnya, ketika dua titik bergabung menjadi satu, garis potong akan menempel erat pada titik Anda pada satu titik tersebut. Jika tidak, garis potong akan berubah menjadi garis singgung.
Setiap garis miring (bukan vertikal) pada bidang koordinat merupakan grafik persamaan y = kx + b. Oleh karena itu, garis potong yang melalui titik (x1, y1) dan (x2, y2) harus memenuhi syarat:
kx1 + b = y1, kx2 + b = y2.
Menyelesaikan sistem dua persamaan linier ini, kita memperoleh: kx2 - kx1 = y2 - y1. Jadi k = (y2 - y1)/(x2 - x1).
Ketika jarak antara x1 dan x2 mendekati nol, selisihnya berubah menjadi diferensial. Jadi, pada persamaan garis singgung yang melalui titik (x0, y0), koefisien k akan sama dengan ∂y0/∂x0 = f′(x0), yaitu nilai turunan fungsi f( x) di titik x0.
Untuk mengetahui koefisien b, kita substitusikan nilai k yang sudah dihitung ke dalam persamaan f′(x0)*x0 + b = f(x0). Memecahkan persamaan ini untuk b, kita memperoleh bahwa b = f(x0) - f′(x0)*x0.
Sebagai contoh, perhatikan persamaan garis singgung fungsi f(x) = x^2 di titik x0 = 3. Turunan dari x^2 sama dengan 2x. Oleh karena itu, persamaan tangennya berbentuk:
kamu = 6*(x - 3) + 9 = 6x - 9.
Kebenaran persamaan ini mudah
Dalam larutan elektrolit, reaksi terjadi antara ion-ion terhidrasi, oleh karena itu disebut reaksi ionik. Dalam arahnya, sifat dan kekuatan ikatan kimia dalam produk reaksi adalah penting. Biasanya, pertukaran larutan elektrolit menghasilkan pembentukan senyawa dengan ikatan kimia yang lebih kuat. Jadi, ketika larutan garam barium klorida BaCl 2 dan kalium sulfat K 2 SO 4 berinteraksi, campuran tersebut akan mengandung empat jenis ion terhidrasi Ba 2 + (H 2 O)n, Cl - (H 2 O)m, K + ( H 2 O) p, SO 2 -4 (H 2 O)q, di antaranya akan terjadi reaksi menurut persamaan:
BaCl 2 +K 2 SO 4 =BaSO 4 +2КCl
Barium sulfat akan mengendap dalam bentuk endapan, yang kristalnya ikatan kimia antara ion Ba 2+ dan SO 2- 4 lebih kuat daripada ikatan dengan molekul air yang menghidrasinya. Ikatan antara ion K+ dan Cl - hanya sedikit melebihi jumlah energi hidrasinya, sehingga tumbukan ion-ion tersebut tidak akan mengakibatkan terbentuknya endapan.
Oleh karena itu, kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut. Reaksi pertukaran terjadi selama interaksi ion-ion tersebut, energi pengikatan antara ion-ion tersebut dalam produk reaksi jauh lebih besar daripada jumlah energi hidrasinya.
Reaksi pertukaran ion dijelaskan dengan persamaan ionik. Senyawa yang sedikit larut, mudah menguap, dan sedikit terdisosiasi ditulis dalam bentuk molekul. Jika, selama interaksi larutan elektrolit, tidak ada jenis senyawa yang terbentuk, ini berarti praktis tidak ada reaksi yang terjadi.
Pembentukan senyawa yang sedikit larut
Misalnya interaksi antara natrium karbonat dan barium klorida dalam bentuk persamaan molekul akan ditulis sebagai berikut:
Na 2 CO 3 + BaCl 2 = BaCO 3 + 2NaCl atau berbentuk :
2Na + +CO 2- 3 +Ba 2+ +2Сl - = BaCO 3 + 2Na + +2Сl -
Hanya ion Ba 2+ dan CO -2 yang bereaksi, keadaan ion-ion yang tersisa tidak berubah, sehingga persamaan ion singkatnya akan berbentuk:
BERSAMA 2- 3 +Ba 2+ =BaCO 3
Pembentukan Zat yang Mudah Menguap
Persamaan molekul interaksi kalsium karbonat dan asam klorida akan ditulis sebagai berikut:
CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 O+CO 2
Salah satu produk reaksi - karbon dioksida CO 2 - dilepaskan dari bidang reaksi dalam bentuk gas. Persamaan ionik diperluas adalah:
CaCO 3 +2H + +2Cl - = Ca 2+ +2Cl - +H 2 O+CO 2
Hasil reaksi digambarkan dengan persamaan ion singkat berikut:
CaCO 3 +2H + =Ca 2+ +H 2 O+CO 2
Pembentukan senyawa yang sedikit terdisosiasi
Contoh dari reaksi tersebut adalah reaksi netralisasi apa pun, yang menghasilkan pembentukan air, senyawa yang sedikit terdisosiasi:
NaOH+HCl=NaCl+H 2 O
Na + +OH-+H + +Cl - = Na + +Cl - +H 2 O
OH-+H+=H 2 O
Dari persamaan ion singkat dapat disimpulkan bahwa proses tersebut dinyatakan dalam interaksi ion H+ dan OH-.
Ketiga jenis reaksi tersebut berlangsung secara ireversibel hingga selesai.
Jika Anda menggabungkan larutan, misalnya, natrium klorida dan kalsium nitrat, maka, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan ionik, tidak ada reaksi yang akan terjadi, karena tidak ada endapan, tidak ada gas, atau senyawa berdisosiasi rendah yang terbentuk:
Dengan menggunakan tabel kelarutan, kita menetapkan bahwa AgNO 3, KCl, KNO 3 adalah senyawa yang larut, AgCl adalah zat yang tidak larut.
Kami membuat persamaan ionik untuk reaksi dengan mempertimbangkan kelarutan senyawa:
Persamaan ionik singkat mengungkapkan inti dari transformasi kimia yang terjadi. Dapat dilihat bahwa hanya ion Ag+ dan Cl - yang ikut serta dalam reaksi. Ion-ion yang tersisa tetap tidak berubah.
Contoh 2. Buatlah persamaan molekuler dan ionik untuk reaksi antara: a) besi (III) klorida dan kalium hidroksida; b) kalium sulfat dan seng iodida.
a) Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi antara FeCl 3 dan KOH:
Dengan menggunakan tabel kelarutan, kami menetapkan bahwa dari senyawa yang dihasilkan, hanya besi hidroksida Fe(OH) 3 yang tidak larut. Kami menyusun persamaan reaksi ionik:
Persamaan ionik menunjukkan bahwa koefisien 3 dalam persamaan molekul berlaku sama untuk ion. Ini adalah aturan umum untuk menulis persamaan ionik. Mari kita nyatakan persamaan reaksi dalam bentuk ionik pendek:
Persamaan ini menunjukkan bahwa hanya ion Fe3+ dan OH- yang ikut serta dalam reaksi.
b) Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi kedua:
K 2 JADI 4 + ZnI 2 = 2KI + ZnSO 4
Dari tabel kelarutan dapat disimpulkan bahwa senyawa awal dan senyawa hasil dapat larut, sehingga reaksinya bersifat reversibel dan tidak mencapai penyelesaian. Memang, tidak ada endapan, tidak ada senyawa gas, atau senyawa yang sedikit terdisosiasi yang terbentuk di sini. Mari kita buat persamaan ionik lengkap untuk reaksinya:
2K + +JADI 2- 4 +Zn 2+ +2I - + 2K + + 2I - +Zn 2+ +JADI 2- 4
Contoh 3. Dengan menggunakan persamaan ion: Cu 2+ +S 2- -= CuS, buatlah persamaan molekul untuk reaksi tersebut.
Persamaan ion menunjukkan bahwa pada ruas kiri persamaan pasti terdapat molekul senyawa yang mengandung ion Cu 2+ dan S 2-. Zat-zat ini harus larut dalam air.
Berdasarkan tabel kelarutan, kita akan memilih dua senyawa yang larut, yang meliputi kation Cu 2+ dan anion S 2-. Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi antara senyawa-senyawa ini:
CuSO 4 +Na 2 S CuS+Na 2 JADI 4