Чтобы записать реакцию СаСО₃ + Н₂О + СО₂ = Са(НСО₃)₂ в ионной форме, необходимо рассмотреть, как эти вещества существуют в растворе и какие ионы они образуют.
Карбонат кальция (CaCO₃) в воде практически нерастворим, однако в присутствии углекислого газа и воды он может образовать двууглекислый кальций (Ca(HCO₃)₂), который хорошо растворим в воде.
Углекислый газ (CO₂) в воде частично образует угольную кислоту (H₂CO₃), которая диссоциирует на ионы водорода (H⁺) и бикарбонат-ион (HCO₃⁻).
Вода (H₂O) в данном контексте не диссоциирует на ионы, так как она является растворителем.
Теперь разберём реакцию по стадиям:
- CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ (углекислый газ растворяется в воде, образуя угольную кислоту).
- H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (диссоциация угольной кислоты на ионы водорода и бикарбонат).
- CaCO₃ + 2H⁺ ⇌ Ca²⁺ + H₂O + CO₂ (карбонат кальция реагирует с ионами водорода с образованием ионов кальция, воды и углекислого газа).
Ионная форма исходной реакции будет следующей:
CaCO₃ (твердое вещество) + CO₂ (газ) + H₂O (жидкость) → Ca²⁺ (водн.) + 2HCO₃⁻ (водн.)
Таким образом, ионная форма реакции показывает, что карбонат кальция реагирует с углекислым газом и водой, образуя растворимые ионы кальция и бикарбонаты в растворе.