Реши 3,2,4
Беру обведённое задание 3.2.4.
Кратко: реакции идут в пунктах а, б, в, д, е.
К реакциям ионного обмена относятся а, б, в, е.
В пункте д реакция идёт, но это не ионный обмен: оксид свинца(II) не является электролитом. В пунктах г и ж реакции практически не идут.
| Пункт | Идёт? | Что связывает ионы | Ионный обмен? |
|---|---|---|---|
| а | да | газ \(\mathrm{SO_2}\) и вода | да |
| б | да | осадок \(\mathrm{BaSO_4}\) | да |
| в | да | вода | да |
| г | нет | — | нет |
| д | да | вода, \(\mathrm{PbO}\) растворяется | нет |
| е | да | вода | да |
| ж | нет | — | нет |
Принцип: растворимые сильные электролиты записываем ионами; осадки, газы, воду, оксиды и слабые электролиты — целыми формулами. Реакция идёт, если ионы связываются в осадок, газ или малодиссоциирующее вещество. Если все ионы остаются свободными, сокращается всё уравнение — реакции нет.
а) \(\mathrm{H_2SO_4 + Na_2SO_3}\)
\[ \mathrm{H_2SO_4 + Na_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + SO_2\uparrow + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + SO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + SO_2\uparrow + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{2H^+ + SO_3^{2-} \rightarrow SO_2\uparrow + H_2O} \]
Форма связывания: выделение газа \(\mathrm{SO_2}\) и образование воды.
Ионный обмен: да.
б) \(\mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2}\)
\[ \mathrm{Ba(NO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{Ba^{2+} + 2NO_3^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Форма связывания: выпадение осадка.
Ионный обмен: да.
в) \(\mathrm{HNO_3 + KOH}\)
\[ \mathrm{HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{H^+ + NO_3^- + K^+ + OH^- \rightarrow K^+ + NO_3^- + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O} \]
Форма связывания: образование воды.
Ионный обмен: да.
г) \(\mathrm{Na_2SO_4 + Cu(NO_3)_2}\)
Формально возможен обмен:
\[ \mathrm{Na_2SO_4 + Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2NaNO_3 + CuSO_4} \]
Но \(\mathrm{NaNO_3}\) и \(\mathrm{CuSO_4}\) растворимы, осадка, газа или воды не образуется. Все ионы остаются в растворе.
Реакция не идёт, к ионному обмену не относится.
д) \(\mathrm{PbO + HNO_3}\)
\[ \mathrm{PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{PbO + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Pb^{2+} + 2NO_3^- + H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{PbO + 2H^+ \rightarrow Pb^{2+} + H_2O} \]
Форма связывания: образование воды; оксид переходит в раствор в виде ионов \(\mathrm{Pb^{2+}}\).
Ионный обмен: нет, потому что \(\mathrm{PbO}\) — оксид, а не электролит; он записывается целой формулой.
е) \(\mathrm{Cu(OH)_2 + H_2SO_4}\)
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O} \]
Полное ионное:
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O} \]
Сокращённое:
\[ \mathrm{Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O} \]
Форма связывания: образование воды.
Ионный обмен: да.
ж) \(\mathrm{Zn_3(PO_4)_2 + Pb(OH)_2}\)
Оба вещества нерастворимы. Формальный обмен дал бы тоже нерастворимые продукты:
\[ \mathrm{Zn_3(PO_4)_2 + 3Pb(OH)_2 \rightarrow 3Zn(OH)_2\downarrow + Pb_3(PO_4)_2\downarrow} \]
Но в растворе нет ионов, которые могли бы связаться, и нет движущей силы реакции.
Реакция практически не идёт, ионного уравнения нет.
Самопроверка: в сокращённых уравнениях заряды слева и справа равны; если при сокращении исчезают все ионы, значит, реакции нет — это случаи г и ж.
