Краткий ответ
Реакция ионного обмена — это реакция между ионами в растворе. Она идёт до конца только тогда, когда ионы связываются в осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (чаще всего воду). Запись делают в трёх видах: молекулярном, полном ионном и сокращённом ионном.
Ключевые шаги
1. Записать молекулярное уравнение и проверить, возможна ли реакция. Смотрим на таблицу растворимости: если среди продуктов есть осадок, газ или вода — реакция пойдёт.
2. Разбить сильные электролиты на ионы. На ионы пишем растворимые соли, сильные кислоты (\(HCl\), \(HBr\), \(HI\), \(HNO_3\), \(H_2SO_4\)), щёлочи (\(NaOH\), \(KOH\), \(Ba(OH)_2\)). Молекулами пишем осадки, газы, воду, слабые кислоты (\(H_2CO_3\), \(H_2S\), \(CH_3COOH\)), оксиды, а также \(Ca(OH)_2\) (малорастворим).
3. Сократить одинаковые ионы слева и справа — это «ионы-наблюдатели», они не участвуют в реакции.
4. Проверить себя: число атомов каждого элемента и сумма зарядов слева и справа должны совпадать.
Пример: карбонат натрия + соляная кислота
Молекулярное: \[ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow \]
Полное ионное: \[ 2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow \]
Сокращённое ионное: \[ CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow \]
Проверка: заряды слева \(-2 + 2 = 0\), справа \(0\) — сходится. Атомы: \(C\) — по одному, \(O\) — по три (\(1 + 2\)), \(H\) — по два. Всё верно.
Второй пример: с осадком
\[ BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl \] \[ Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow \]
Ионы \(Na^+\) и \(Cl^-\) не изменились — они сократились.
Когда реакции нет
Если все ионы остаются в растворе и ничего не связывается, например \(NaCl + KNO_3\), сокращённое уравнение получить нельзя: реакция в растворе не идёт.
Главный принцип простой: смотрим, какие ионы встретились и что из них образовалось; если получилось вещество, которое не распадается на ионы (осадок, газ, вода), — пишем реакцию, если нет — реакции нет.
Если пришлёшь конкретные уравнения из упражнения, разберём их по этим шагам.