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 подобрать два исходных вещества, которые удовлетворяют следующим условиям:
1. Первое вещество должно быть растворимой солью бария или сильным основанием (щелочью), чтобы в растворе оно полностью диссоциировало с образованием свободных ионов $\text{Ba}^{2+}$.
2. Второе вещество должно быть растворимой солью фосфорной кислоты (фосфатом), чтобы в растворе оно полностью диссоциировало с образованием свободных ионов $\text{PO}_4^{3-}$.
3. Исходные вещества не должны быть нерастворимыми осадками, газами или слабыми электролитами (оксидами), так как они не распадаются на ионы в полной мере.

Разберём предложенные варианты:
1) $\text{BaSO}_4$ (сульфат бария) — это нерастворимая соль (осадок). Она не может быть источником ионов $\text{Ba}^{2+}$ в растворе. Не подходит.
2) $\text{Li}_3\text{PO}_4$ (фосфат лития) — согласно таблице растворимости, это малорастворимое соединение. В ионных уравнениях такие вещества обычно записываются в молекулярном виде. Не подходит.
3) $\text{Ba(OH)}_2$ (гидроксид бария) — это сильное основание (щелочь), хорошо растворимое в воде. Оно полностью диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^-$. Подходит как источник ионов $\text{Ba}^{2+}$.
4) $\text{K}_3\text{PO}_4$ (фосфат калия) — это растворимая соль. Она полностью диссоциирует на ионы: $\text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{K}^+ + \text{PO}_4^{3-}$. Подходит как источник ионов $\text{PO}_4^{3-}$.
5) $\text{P}_2\text{O}_5$ (оксид фосфора(V)) — это кислотный оксид, а не соль. В ионных уравнениях оксиды пишутся в молекулярном виде. Не подходит.
6) $\text{Ba}$ (барий) — это простое вещество (металл). Металлы не являются ионами в чистом виде и не могут быть использованы для прямой ионной реакции в таком контексте. Не подходит.

Проверим выбранную пару (3 и 4) с помощью молекулярного уравнения:
$3\text{Ba(OH)}_2 + 2\text{K}_3\text{PO}_4 = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{KOH}$
Запишем полное ионное уравнение:
$3\text{Ba}^{2+} + 6\text{OH}^- + 6\text{K}^+ + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6\text{K}^+ + 6\text{OH}^-$
Сократим одинаковые ионы ($6\text{K}^+$ и $6\text{OH}^-$) в левой и правой частях. Получим искомое сокращённое ионное уравнение:
$3\text{Ba}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} = \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2$

Ответ: 34

Источник: ФИПИ