Реши задание на изображении
Выведение химических уравнений
Я разбираю некоторые химические реакции. Например, при взаимодействии сульфата меди (II) с гидроксидом калия сбалансированное уравнение имеет вид: CuSO4(aq) + 2KOH(aq) → Cu(OH)2(s) + K2SO4(aq). Полное ионное уравнение раскрывает его до Cu²⁺ + SO4²⁻ + 2K⁺ + 2OH⁻, что приводит к сокращённому ионному уравнению: Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)2.
Далее я рассматриваю BaBr2 и Na2SO4, для которых также выполняется аналогичное разложение. Это довольно интересно!
Структурирование химических уравнений
Мне нужно уточнить, хочет ли пользователь только один вариант или все варианты. Я мог бы начать с краткого ответа на русском: «Краткий ответ: ...», но в итоге это может оказаться шесть уравнений! Важно сохранить данные и ограничения и объяснить, что диссоциируют только сильные растворимые электролиты, а осадки — нет. Ионы-наблюдатели сокращаются, поэтому я включу молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное уравнения. Я проверю это по образованию осадков и реакциям обмена, используя обозначения состояний, такие как (aq) или (s), а также символ ↓ для осадков.
Формулировка уравнений для ясности
Я мог бы упростить ответ, сказав: «Во всех сокращённых уравнениях заряды с обеих сторон равны, а продукты являются нерастворимыми». Этого должно быть достаточно, без необходимости указывать цвета осадков. Я хочу сохранить умеренную подробность, примерно на уровне четырёх, но при наличии нескольких наборов уравнений ответ может получиться длинным. Важно, чтобы всё было понятно. Интересно, указано ли на изображении, какой именно вариант выбран. Если там есть два столбца, следует рассмотреть оба. Нужно убедиться, что обозначения в Markdown корректны.
На изображении два варианта. Решу оба.
Краткий ответ: молекулярные уравнения
Вариант I
\(\mathrm{CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4}\)
\(\mathrm{BaBr_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaBr}\)
\(\mathrm{FeCl_3 + 3LiOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3LiCl}\)
Вариант II
\(\mathrm{AlCl_3 + 3LiOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3LiCl}\)
\(\mathrm{FeCl_2 + 2KOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + 2KCl}\)
\(\mathrm{3AgNO_3 + AlCl_3 \rightarrow 3AgCl\downarrow + Al(NO_3)_3}\)
Полные и сокращённые ионные уравнения
Вариант I
1.
Полное ионное:
\[ \mathrm{Cu^{2+}+SO_4^{2-}+2K^++2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow+2K^++SO_4^{2-}} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Cu^{2+}+2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow} \]
2.
Полное ионное:
\[ \mathrm{Ba^{2+}+2Br^-+2Na^++SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow+2Na^++2Br^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
3.
Полное ионное:
\[ \mathrm{Fe^{3+}+3Cl^-+3Li^++3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow+3Li^++3Cl^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Fe^{3+}+3OH^-\rightarrow Fe(OH)_3\downarrow} \]
Вариант II
1.
Полное ионное:
\[ \mathrm{Al^{3+}+3Cl^-+3Li^++3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow+3Li^++3Cl^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Al^{3+}+3OH^-\rightarrow Al(OH)_3\downarrow} \]
2.
Полное ионное:
\[ \mathrm{Fe^{2+}+2Cl^-+2K^++2OH^- \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow+2K^++2Cl^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Fe^{2+}+2OH^-\rightarrow Fe(OH)_2\downarrow} \]
3.
Полное ионное:
\[ \mathrm{3Ag^++3NO_3^-+Al^{3+}+3Cl^- \rightarrow 3AgCl\downarrow+Al^{3+}+3NO_3^-} \]
Сокращённое ионное:
\[ \mathrm{Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl\downarrow} \]
Как составлять такие уравнения
- Обмениваемся ионами: катион одного вещества соединяется с анионом другого.
- Проверяем таблицу растворимости: \(\mathrm{Cu(OH)_2}\), \(\mathrm{Fe(OH)_2}\), \(\mathrm{Fe(OH)_3}\), \(\mathrm{Al(OH)_3}\), \(\mathrm{BaSO_4}\) и \(\mathrm{AgCl}\) выпадают в осадок.
- Растворимые сильные электролиты расписываем на ионы.
- Одинаковые ионы по обе стороны сокращаем.
Проверка: во всех сокращённых уравнениях совпадают число атомов и суммарный заряд; реакция идёт благодаря образованию осадка \(\downarrow\).
