Уравнение реакции, которое вы привели, это реакция восстановления оксида меди(II) водородом, в результате которой образуется медь и вода:
[ \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} ]
Это уравнение уже сбалансировано, так как количество атомов каждого элемента одинаково по обе стороны уравнения. Теперь давайте попробуем записать ионное уравнение.
Поскольку CuO является твердым веществом и не диссоциирует на ионы в растворе, а водород (H₂) и вода (H₂O) – это молекулы, которые также не диссоциируют в этом контексте, данная реакция не имеет ионного уравнения в традиционном смысле, как это бывает для реакций в растворе (например, кислотно-основных реакций или реакций осаждения).
Ионные уравнения обычно применяются для реакций, происходящих в водных растворах, где вещества существуют в виде ионов. В данном случае реакция происходит в газовой фазе или при нагревании твердых веществ, поэтому ионное уравнение не составляется.
Однако если рассматривать происходящие здесь процессы на уровне отдельных частиц, можно сказать, что водород восстанавливает ионы меди в твердом CuO до металлической меди:
- Оксидация-восстановление: ( \text{Cu}^{2+} ) в CuO восстанавливается до Cu (металлическая медь).
- ( \text{H}_2 ) окисляется до (\text{H}_2\text{O}).
Таким образом, в реакции участвуют следующие полуреакции:
Восстановление меди:
[ \text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu} ]
Окисление водорода:
[ \text{H}_2 \rightarrow 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- ]
В полном уравнении, электроны, участвующие в процессе, компенсируют друг друга, и мы получаем итоговое уравнение:
[ \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} ]
Таким образом, для этой реакции не требуется ионного уравнения, как это принято для реакций в растворах.