Давайте разберем химическую реакцию между гидроксидом натрия (NaOH) и хлоридом железа (III) (FeCl₃), а также правильно сбалансируем её.
Условие задачи:
Уравнение реакции, которое требуется расписать:
NaOH + FeCl₃ → 3 NaCl + Fe(OH)
Однако, в данном уравнении есть ошибка: продукт реакции Fe(OH) не существует в реальности. Правильным продуктом будет гидроксид железа (III) — Fe(OH)₃. Давайте исправим это и продолжим.
Правильное уравнение реакции:
NaOH + FeCl₃ → NaCl + Fe(OH)₃.
Теперь необходимо сбалансировать уравнение.
Балансировка уравнения:
Запишем исходные вещества и продукты:
- NaOH (гидроксид натрия),
- FeCl₃ (хлорид железа (III)),
- NaCl (хлорид натрия),
- Fe(OH)₃ (гидроксид железа (III)).
Вещества содержат атомы следующих элементов: Na, O, H, Fe, Cl. Нужно проверить, чтобы количество атомов каждого элемента слева и справа от стрелки было одинаковым.
Начнем балансировку с металлов. В FeCl₃ содержится 1 атом Fe, а в продукте реакции Fe(OH)₃ также 1 атом Fe — значит, железо уже сбалансировано.
Балансируем хлор (Cl):
- В FeCl₃ содержится 3 атома хлора.
- В продукте NaCl должно быть тоже 3 атома хлора, значит, потребуется 3 молекулы NaCl.
- Для этого добавляем коэффициент 3 перед NaCl.
Балансируем натрий (Na):
- Справа в 3 NaCl содержится 3 атома натрия.
- Значит, слева потребуется 3 молекулы NaOH.
- Добавляем коэффициент 3 перед NaOH.
Балансируем гидроксильные группы (OH):
- Слева в 3 NaOH содержится 3 группы OH.
- В продукте Fe(OH)₃ содержится 3 группы OH.
- Баланс соблюден.
Финальное уравнение реакции:
3 NaOH + FeCl₃ → 3 NaCl + Fe(OH)₃.
Распишем реакцию на полное ионное уравнение (ПИУ) и сокращенное ионное уравнение (СИУ):
Полное ионное уравнение (ПИУ):
В водном растворе сильные электролиты диссоциируют на ионы:
- 3 NaOH → 3 Na⁺ + 3 OH⁻,
- FeCl₃ → Fe³⁺ + 3 Cl⁻,
- 3 NaCl → 3 Na⁺ + 3 Cl⁻,
- Fe(OH)₃ — это нерастворимое вещество, поэтому записывается в молекулярной форме.
Запишем полное ионное уравнение:
3 Na⁺ + 3 OH⁻ + Fe³⁺ + 3 Cl⁻ → 3 Na⁺ + 3 Cl⁻ + Fe(OH)₃↓.
Сокращенное ионное уравнение (СИУ):
В сокращенном ионном уравнении исключаем ионы, которые не изменяются в ходе реакции (это ионы Na⁺ и Cl⁻, называемые "зрительскими ионами"):
Fe³⁺ + 3 OH⁻ → Fe(OH)₃↓.
Ответ:
Сбалансированное уравнение реакции:
3 NaOH + FeCl₃ → 3 NaCl + Fe(OH)₃.
Полное ионное уравнение (ПИУ):
3 Na⁺ + 3 OH⁻ + Fe³⁺ + 3 Cl⁻ → 3 Na⁺ + 3 Cl⁻ + Fe(OH)₃↓.
Сокращенное ионное уравнение (СИУ):
Fe³⁺ + 3 OH⁻ → Fe(OH)₃↓.