Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы составить сокращённое ионное уравнение $\text{Ba}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3$, нам необходимо выбрать два исходных вещества, которые удовлетворяют следующим условиям:
1. Одно вещество должно быть источником ионов бария $\text{Ba}^{2+}$. Это значит, что оно должно быть растворимой солью бария или его щелочью.
2. Второе вещество должно быть источником карбонат-ионов $\text{CO}_3^{2-}$. Это значит, что оно должно быть растворимой солью угольной кислоты (карбонатом).

Разберём предложенные варианты веществ:

1) $\text{Ba(OH)}_2$ — это сильное основание (щелочь), оно хорошо растворимо и диссоциирует на ионы $\text{Ba}^{2+}$. Однако, если мы возьмём его в пару к карбонату, в продуктах может образоваться вода или другие ионы, которые могут изменить сокращённое уравнение. Проверим другие варианты.
2) $\text{(NH}_4\text{)}_2\text{CO}_3$ — это растворимая соль (карбонат аммония). В водном растворе она полностью распадается на ионы: $\text{(NH}_4\text{)}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{NH}_4^+ + \text{CO}_3^{2-}$. Это отличный источник ионов $\text{CO}_3^{2-}$.
3) $\text{BaCl}_2$ — это растворимая соль бария (хлорид бария). В растворе она диссоциирует: $\text{BaCl}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^-$. Это отличный источник ионов $\text{Ba}^{2+}$.
4) $\text{CaCO}_3$ — это мел (мрамор). Данная соль не растворяется в воде, поэтому она не может дать свободные ионы $\text{CO}_3^{2-}$ в нужном количестве для такой реакции.
5) $\text{CO}_2$ — это углекислый газ. Он не является солью и не содержит готовых ионов $\text{CO}_3^{2-}$.
6) $\text{Ba}$ — это металлический барий. При попадании в воду он начнёт бурно реагировать с ней, превращаясь в гидроксид и выделяя водород, что не соответствует простому обмену ионами.

Выберем вещества 2 и 3 и запишем полное ионное уравнение их взаимодействия:
$\text{BaCl}_2 + \text{(NH}_4\text{)}_2\text{CO}_3 = \text{BaCO}_3 \downarrow + 2\text{NH}_4\text{Cl}$
Распишем на ионы (учитывая, что $\text{BaCO}_3$ — осадок, его не расписываем):
$\text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^- + 2\text{NH}_4^+ + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3 \downarrow + 2\text{NH}_4^+ + 2\text{Cl}^-$

Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях уравнения ($2\text{Cl}^-$ и $2\text{NH}_4^+$):
$\text{Ba}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{BaCO}_3$

Полученное уравнение полностью совпадает с условием задачи. Таким образом, нам подходят вещества под номерами 2 и 3.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ