Как ионы в химии местами менялись

В ионообменной химии принято записывать полное и сокращенное ионное уравнение реакции. Сегодня решим с репетитором, экспертом ЕГЭ задачу на эту тему и покажем, как нужно правильно мыслить, чтобы сразу видеть нужный вариант ответа. Такие тесты нередко попадаются на ОГЭ и ЕГЭ по химии за курс общеобразовательной средней школы.

Итак, упражнение. Даны четыре пары веществ. Нужно выделить одну из них, результатом реакции которых станет углекислый газ и вода, а сокращенное уравнение реакции будет иметь следующий вид: 2Н⁺ + CO₃^2– = CO₂ + Н₂О.

• 1. Кремниевая кислота и карбонат калия.
• 2. Соляная кислота и карбонат бария.
• 3. Азотная кислота и карбонат натрия.
• 4. Карбонат кальция и сероводород.

ВЫПОЛНЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

В самом начале опытный юный химик обратит внимание на то, что нам дали 4 карбоната. То есть без карбоната никуда. Действительно, должен выделиться углекислый газ по условию задачи, а для этого нужно кислотой подействовать на тот или иной карбонат. И нам даны 4 кислоты, хоть и разной силы. Одна из них (кремниевая) нерастворима в воде, так что под условия не подходит. Вариант (1) отметаем сразу.

Теперь вспомним, как записываются ионные сокращенные уравнения ионообменных реакций. Все вещества, которые в воде преимущественно диссоциируют на ионы, записываются в виде ионов. Которые не диссоциируют – в виде молекул или кристаллов. Например, вода и углекислый газ на ионы не расписываются (смотри правую часть, продукты реакции). Вещества, которые плохо растворяются в воде, на ионы не расписываются, так как практически на них не распадаются.

Найдем нерастворимые вещества с помощью таблицы растворимости для неорганических веществ в воде. Она находится в конце любого школьного учебника по химии, а также продается для особо старательных учеников отдельно.

Несложно увидеть, что в списке вариантов ответа есть два нерастворимых карбоната: кальция и бария. Их нужно было бы писать в «молекулярной форме», а в условии теста дана ионная форма. Таким образом, мы исключаем еще два варианта.

ЗАПИШЕМ ОТВЕТ

Правильным вариантом является (2): азотная кислота и карбонат натрия. Оба вещества – сильные электролиты и отлично растворимы в воде. Можно записать реакцию между ними, уравнять коэффициенты, сократить повторяющиеся ионы (натрия нитрата) и получить исходную ионную реакцию, включая «двойку» перед ионом водорода.