Bản chất phản ứng trao đổi ion là gì? Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li - Hóa 11 bài 4

Nội dung bài viết này giúp các em biết bản chất của phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li, điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion và viết được phương trình ion rút gọn của phản ứng.

I. Phản ứng trao đổi ion là gì? các loại phản ứng trao đổi ion

1. Phản ứng trao đổi ion là gì?

- Phản ứng trao đổi ion là phản ứng xảy ra khi các chất tham gia phản ứng trao đổi ion với nhau.

2. Các loại phản ứng trao đổi ion (nếu có):

  • Muối   +   Axit   →  Muối mới   +  Axit mới

  • Muối   +   Bazơ  →  Muối mới   +  Bazơ mới

  • Muối   +   Muối  →  Muối mới   +  Muối mới

  • Hidroxit _{không tan} + Axit _{dung dịch} → Muối _{dung dịch} + H₂O (chất điện li yếu)

  • Axit _{dung dịch} + Bazơ _{dung dịch}  →  Muối _{dung dịch} + H₂O (chất điện li yếu)

II. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

- Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:

 • Chất kết tủa.

 • Chất điện li yếu.

 • Chất khí.

1. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất kết tủa

* Ví dụ 1: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓_trắng + 2NaCl

* Giải thích: Na₂SO₄ và BaCl₂ đều dễ tan và phân ly mạnh trong nước.

  Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄^2-

  BaCl₂ → Ba²⁺ + 2Cl^-

- Trong số 4 ion phân ly chỉ có các ion Ba²⁺ và SO₄^2- kết hợp được với nhau tạo thành chất kết tủa là BaSO₄, nên có thể viết phương trình ion thu gọn như sau:

 Ba²⁺ +  SO₄^2- → BaSO₄ ↓ _trắng

* Ví dụ 2: AgNO₃ + HCl →   AgCl↓_trắng + HNO₃

Phương trình ion thu gọn:  Ag⁺  +  Cl^-  →  AgCl↓ _trắng

2. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất khí

* Ví dụ 1: Na₂CO₃ + HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

* Giải thích: Na₂CO₃ và HCl đều phân ly mạnh.

 Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃^2-

 HCl → H⁺ + Cl^-

- Ion H⁺ và CO₃^2- kết hợp với nhau tạo thành H₂CO₃ axit này không bền phân huỷ thành CO₂ + H₂O.

- Phương trình ion rút gọn: 2H⁺ + CO₃^2- → CO₂↑ + H₂O

* Ví dụ 2: Na₂S  +  HCl  →  2NaCl  +  H₂S↑

- Phương trình ion thu gọn:  2H⁺ + S^2- →  H₂S↑

3. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất điện li yếu

a) Phản ứng tạo thành nước

  NaOH + HCl → NaCl + H₂O

- Nước H₂O là chất điện ly rất yếu, phương trình ion thu gọn:

  H⁺ + OH^- → H₂O

b) Phản ứng tạo thành axit yếu

 HCl + CH₃COONa → CH₃COOH + NaCl

- Axit axetic CH₃COOH (mùi giấm) là axit điện ly yếu, phương trình ion thu gọn:

  H⁺ + CH₃COO^- → CH₃COOH

⇒ Như vậy, bản chất của phản ứng trao đổi ion đó là: Phản ứng giữa hai ion ngược dấu để tạo ra một chất kết tủa, một chất bay hơi, một chất không bền hay một chất điện li yếu. Hai ion nguợc dấu này đã triệt tiêu tính chất của nhau, cùng nhau tách khỏi môi trường phản ứng. Ta có thể gọi cặp ion ngược dấu gây ra phản ứng trung hoà và phản ứng trao đổi ion là  một cặp ion đối kháng.

III. Cách viết phương trình ion thu gọn trong phản ứng trao đổi ion

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

- Cách chuyển từ phương trình dưới dạng phân tử thành phương trình ion rút gọn như sau:

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

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

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

  SO₄^2- +  Ba²⁺ → BaSO₄↓