Для того чтобы написать полное и сокращенное ионное уравнение для реакции между сульфатом кальция (CaSO4) и азотной кислотой (HNO3), сначала нужно определить, какие вещества в этой реакции являются растворимыми в воде и диссоциируют на ионы.
Определение растворимости:
- CaSO4 (сульфат кальция) — малорастворимая соль, в воде практически не растворяется, поэтому в ионном уравнении записывается в молекулярной форме.
- HNO3 (азотная кислота) — сильная кислота, полностью диссоциирует в воде.
- Ca(NO3)2 (нитрат кальция) — растворимая соль, полностью диссоциирует в воде.
- H2SO4 (серная кислота) — сильная кислота, полностью диссоциирует в воде.
Запись полного ионного уравнения:
Полное ионное уравнение показывает все растворимые вещества в виде ионов:
[
\text{CaSO}_4(s) + 2\text{H}^+(aq) + 2\text{NO}_3^-(aq) \rightarrow \text{Ca}^{2+}(aq) + 2\text{NO}_3^-(aq) + \text{H}_2\text{SO}_4(aq)
]
Здесь CaSO4 записан в молекулярной форме, так как он малорастворим и не диссоциирует на ионы в растворе.
Определение сокращенного ионного уравнения:
Сокращенное ионное уравнение показывает только те ионы, которые участвуют в химической реакции, исключая «зрительские» ионы (ионы, которые не изменяются в ходе реакции).
В этом случае, однако, прямой обмен ионов в растворе не происходит, так как CaSO4 остаётся в осадке и сильные кислоты остаются диссоциированными. Следовательно, фактически сокращенного ионного уравнения для этой реакции нет. Реакция показывает, что при добавлении азотной кислоты к малорастворимому сульфату кальция вряд ли произойдет заметная химическая реакция в водной среде, поскольку ионы кальция и сульфат-ион не образуют растворимых соединений.
Таким образом, реакция в заданной форме не приводит к образованию новой фазы или изменению состояния ионов в растворе, и реальной химической реакции в водной среде по данному уравнению не происходит. Поскольку CaSO4 остается в осадке, не образуя новых ионов, а остальные компоненты раствора остаются диссоциированными, сокращенное ионное уравнение отсутствует.