Решение

1) NaOH, H₂SO₄ и Na₂SO₄ – сильные электролиты, они диссоциируют на ионы:

(2Na⁺ + 2ОН^–) + (2Н⁺ + SO ) = (2Na⁺ + SO ) + 2H₂O.

В этом полном ионном уравнении можно сократить формулы ионов, непосредственно не участвующие в реакции: Na⁺ и SO , и в полученном уравнении поделить все коэффициенты на 2:

Н⁺ + ОН⁺ = Н₂О.

2) НСl и СuСl₂ разлагаем на ионы, так как это сильные электролиты; Н₂О и Сu(ОН)₂ записываем в молекулярном виде, поскольку Н₂О – слабый электролит, а Сu(ОН)₂ – осадок:

Сu(ОН)₂ + (2Н⁺ + 2Cl^–) = (Сu²⁺ + 2Cl^–) + 2Н₂О.

В полученном уравнении можно сократить только ионы Cl^–. Сокращенное ионное уравнение:

Сu(ОН)₂ + 2Н⁺ = Сu²⁺ + 2Н₂О.

3) Эта реакция – типичная обменная реакция между солями, приводящая к образованию нерастворимой соли. Формулы всех растворимых солей записываем в виде ионов, а формулу нерастворимой соли – в молекулярном виде:

(Ва²⁺ + 2NO ) + (Fe²⁺ + SO ) = BaSO₄↓ + (Fe²⁺ + 2NO ).

В левой и правой частях сокращаются формулы ионов железа и нитрат-ионов:

Ва²⁺ + SO = BaSO₄↓.

4) Эта реакция описывает растворение соли, образованной слабой кислотой, в сильной кислоте. Нерастворимый MgCO₃, газообразный оксид СО₂ и слабый электролит Н₂О на ионы не распадаются:

MgCO₃ + (2Н⁺ + 2 NO ) = (Mg²⁺ + 2 NO ) + CO₂↑ + H₂O.

Сокращаются только формулы ионов NO :

MgCO₃ + 2H⁺ = Mg²⁺ + CО₂↑ + H₂O.

Задача 15. Напишите по одному уравнению реакций в молекулярном виде, описывающих взаимодействие следующих ионов:

1. ион водорода + гидроксид-ион →…;

2. карбонат-ион + ион водорода →...;

3. ион серебра + гидроксид-ион →....

Решение

1) Ионы Н⁺ и ОН^– реагируют с образованием воды. Эту реакцию называют реакцией нейтрализации. Ионы Н⁺ образуются при диссоциации сильных кислот, а ионы ОН^– – при диссоциации сильных оснований. Пример:

НСl + NaOH = NaCl + Н₂О.

2) При реакции карбонат-ионов с ионами водорода образуется неустойчивая угольная кислота, которая распадается на оксид углерода (IV) и воду:

СО + 2Н⁺ → [Н₂СО₃] = CO₂↑ + Н₂О.

Карбонат-ионы образуются при диссоциации растворимых карбонатов – средних солей угольной кислоты, а ионы водорода – при диссоциации сильных кислот. Пример уравнения в молекулярном виде:

Na₂CO₃ + 2НСl = 2NaCl + CO₂↑ + Н₂О.

3) Ион серебра с гидроксид-ионом образует гидроксид серебра, который неустойчив и распадается на оксид серебра и воду:

2Ag⁺ + 2ОН^– → [2AgOH] = Ag₂O↓ + Н₂О.

Ионы Ag⁺ образуются при диссоциации растворимых солей серебра, а ионы ОН^– – при диссоциации сильных оснований:

2AgNO₃ + 2КOН = Ag₂O↓ + Н₂О + 2KNO₃.

Задача 16. Какие два вещества вступили в реакцию в водном растворе, если при этом образовались следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):

1. NaNO₃ + Н₂О;

2. BaSO₄ + КВr;

3. NH₃ + K₂SO₄ + Н₂О;

4. Ag₂S + NH₄NO₃?

Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций.

Решение

1) Образование воды свидетельствует о том, что это реакция нейтрализации, т. е. реакция между кислотой и основанием. Кислотный остаток – ион NO , следовательно, кислота – азотная, HNO₃. Остаток основания – ион Na⁺, поэтому основание – гидроксид натрия, NaOH. Уравнение реакции:

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + Н₂О.

При написании ионного уравнения реакции формулы ионов Na⁺ и NO в левой и правой частях уравнения сокращаются:

Н⁺ + ОН^– = Н₂О.

2) Осадок BaSO₄ образуется из ионов Ва²⁺ и SO , которые входили в состав разных веществ. Ионы Ва²⁺ входили в состав бромида бария (второй ион – Br^–), а ионы SO – в состав сульфата калия (второй ион – К⁺). Уравнение реакции:

ВаBr₂ + K₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2KBr.

При написании ионного уравнения реакции формулы ионов К⁺ и Br^– в левой и правой частях уравнения сокращаются:

Ва²⁺ + SO = BaSO₄↓.

3) Аммиак образуется при реакции солей аммония (в данном случае – сульфата) со щелочами (в данном случае – гидроксида калия):

(NH₄)₂SO₄ + 2КOН = 2NH₃↑ + K₂SO₄ + 2Н₂О.

Полное ионное уравнение:

(2NH + SO ) + (2К⁺ + 2ОН^–) = 2NH₃↑ + (2К⁺ + SO ) + 2Н₂О.

Сокращенное ионное уравнение:

NH + ОН^– = NH₃↑ + Н₂О.

4) Это обменная реакция между двумя солями, приводящая к образованию осадка. Исходные соли определяются так же, как в п. 2. Уравнение реакции:

2AgNO₃ + (NH₄)₂S = Ag₂S↓ + 2NH₄NO₃.

При написании ионного уравнения реакции формулы ионов NH и NO в левой и правой частях уравнения сокращаются:

2Ag⁺ + S^2– = Ag₂S↓.

Задача 17. В трех пробирках находятся растворы гидроксида натрия, сульфата магния и сульфата меди (II). Как распознать эти растворы, не используя других реактивов?