Задание 5

Краткий ответ: ниже молекулярные уравнения, а под ними — ионные. Для реакций, где нет электролитов в растворе (горение, гидратация оксидов, разложение), ионные уравнения обычно не пишут.

а) \(P \to P_2O_5 \to H_3PO_4 \to Ca_3(PO_4)_2\)

1. \(4P+5O_2 \xrightarrow{t} 2P_2O_5\)
   Ионного нет.

2. \(P_2O_5+3H_2O \to 2H_3PO_4\)
   Ионного нет.

3. \(2H_3PO_4+3Ca(OH)_2 \to Ca_3(PO_4)_2\downarrow+6H_2O\)

Полное и сокращённое ионное здесь совпадают: \[ 2H_3PO_4+3Ca^{2+}+6OH^- \to Ca_3(PO_4)_2\downarrow+6H_2O \] Почему так: \(H_3PO_4\) — слабая кислота, её в ионном уравнении оставляем формулой.

б) \(Zn \to ZnCl_2 \to Zn(OH)_2 \to ZnO \to ZnSO_4 \to Zn(NO_3)_2\)

1. \(Zn+2HCl \to ZnCl_2+H_2\uparrow\)

Полное: \[ Zn+2H^++2Cl^- \to Zn^{2+}+2Cl^-+H_2\uparrow \] Сокращённое: \[ Zn+2H^+ \to Zn^{2+}+H_2\uparrow \]

2. \(ZnCl_2+2NaOH \to Zn(OH)_2\downarrow+2NaCl\)

Полное: \[ Zn^{2+}+2Cl^-+2Na^++2OH^- \to Zn(OH)_2\downarrow+2Na^++2Cl^- \] Сокращённое: \[ Zn^{2+}+2OH^- \to Zn(OH)_2\downarrow \] Важно: щёлочь берут не в избытке, иначе \(Zn(OH)_2\) растворится.

3. \(Zn(OH)_2 \xrightarrow{t} ZnO+H_2O\)
   Ионного нет.

4. \(ZnO+H_2SO_4 \to ZnSO_4+H_2O\)

Полное: \[ ZnO+2H^++SO_4^{2-} \to Zn^{2+}+SO_4^{2-}+H_2O \] Сокращённое: \[ ZnO+2H^+ \to Zn^{2+}+H_2O \]

5. \(ZnSO_4+Ba(NO_3)_2 \to Zn(NO_3)_2+BaSO_4\downarrow\)

Полное: \[ Zn^{2+}+SO_4^{2-}+Ba^{2+}+2NO_3^- \to Zn^{2+}+2NO_3^-+BaSO_4\downarrow \] Сокращённое: \[ Ba^{2+}+SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow \]

в) \(Na_2O \to NaOH \to NaHCO_3 \to Na_2CO_3 \to Na_2SO_4\)

1. \(Na_2O+H_2O \to 2NaOH\)
   Обычно ионное не пишут: это гидратация оксида.

2. \(NaOH+CO_2 \to NaHCO_3\)
   Нужен избыток \(CO_2\).

Полное: \[ Na^++OH^-+CO_2 \to Na^++HCO_3^- \] Сокращённое: \[ OH^-+CO_2 \to HCO_3^- \]

3. \(NaHCO_3+NaOH \to Na_2CO_3+H_2O\)

Полное: \[ Na^++HCO_3^-+Na^++OH^- \to 2Na^++CO_3^{2-}+H_2O \] Сокращённое: \[ HCO_3^-+OH^- \to CO_3^{2-}+H_2O \] Это как раз переход кислой соли в среднюю.

4. \(Na_2CO_3+H_2SO_4 \to Na_2SO_4+CO_2\uparrow+H_2O\)

Полное: \[ 2Na^++CO_3^{2-}+2H^++SO_4^{2-} \to 2Na^++SO_4^{2-}+CO_2\uparrow+H_2O \] Сокращённое: \[ CO_3^{2-}+2H^+ \to CO_2\uparrow+H_2O \]

Как понять принцип

• Каждая стрелка — отдельная реакция. Нужно менять только один компонент, а нужный элемент сохранять.
• В ионных уравнениях сильные растворимые электролиты записывают ионами, а осадки, газы, воду, оксиды, слабые кислоты и нерастворимые основания — формулами.
• Затем одинаковые ионы слева и справа сокращают.
• Для кислой соли: \(HCO_3^-+OH^- \to CO_3^{2-}+H_2O\).
• \(Zn(OH)_2\) амфотерен, поэтому при избытке щёлочи он растворяется — для получения осадка щёлочь берут по каплям.

Проверка: в сокращённом уравнении \(Zn+2H^+ \to Zn^{2+}+H_2\) слева заряд \(+2\), справа тоже \(+2\); атомы цинка и водорода уравнены. В \(Ba^{2+}+SO_4^{2-} \to BaSO_4\) заряды слева \(0\), справа \(0\).