Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы сокращённое ионное уравнение имело вид $3\text{Ba}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2$, необходимо выбрать два исходных вещества, которые удовлетворяют следующим условиям:
1. Первое вещество должно быть источником ионов бария $\text{Ba}^{2+}$. Это означает, что оно должно быть растворимой солью бария или щёлочью (сильным основанием).
2. Второе вещество должно быть источником фосфат-ионов $\text{PO}_4^{3-}$. Это означает, что оно должно быть растворимой солью фосфорной кислоты (фосфатом).

Разберём предложенные варианты:

1) $\text{Ba(OH)}_2$ — гидроксид бария. Это сильное основание (щёлочь), которое хорошо растворимо в воде и полностью диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^-$. Оно является подходящим источником ионов $\text{Ba}^{2+}$.

2) $\text{H}_3\text{PO}_4$ — фосфорная кислота. Это электролит средней силы, который в ионных уравнениях обычно записывается в молекулярном виде, так как диссоциирует лишь частично. Она не даст в растворе достаточной концентрации свободных ионов $\text{PO}_4^{3-}$ для такого сокращённого уравнения.

3) $\text{BaCO}_3$ — карбонат бария. Это нерастворимая соль. Нерастворимые вещества в ионных уравнениях не расписываются на ионы, поэтому ион $\text{Ba}^{2+}$ из неё в левую часть уравнения не попадёт.

4) $\text{K}_3\text{PO}_4$ — фосфат калия. Это растворимая соль, которая полностью диссоциирует на ионы: $\text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{K}^+ + \text{PO}_4^{3-}$. Она является идеальным источником ионов $\text{PO}_4^{3-}$.

5) $\text{BaO}$ — оксид бария. Оксиды не диссоциируют на ионы в растворе, их записывают в молекулярном виде.

6) $\text{BaSO}_4$ — сульфат бария. Это нерастворимая соль, она не может быть источником свободных ионов бария в растворе.

Таким образом, нам подходят вещества под номерами 1 и 4. Запишем полное ионное уравнение для их взаимодействия:
$3\text{Ba(OH)}_2 + 2\text{K}_3\text{PO}_4 = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{KOH}$
$3\text{Ba}^{2+} + 6\text{OH}^- + 6\text{K}^+ + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{K}^+ + 6\text{OH}^-$
После сокращения одинаковых ионов ($6\text{K}^+$ и $6\text{OH}^-$) получаем искомое уравнение:
$3\text{Ba}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2$

Ответ: 14

Источник: ФИПИ