Cách viết phương trình ion rút gọn? Ví dụ bài tập vận dụng?

1. Cách viết phương trình ion rút gọn:

Phương trình ion rút gọn là một dạng phương trình hóa học cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li.

Để viết được phương trình ion rút gọn, ta cần biết các quy tắc sau:

– Các chất tan trong nước được phân thành các ion.

– Các chất không tan trong nước được viết nguyên chất.

– Các chất khí được viết nguyên chất.

– Các chất lưỡng tính được viết nguyên chất.

Để viết phương trình ion rút gọn, bạn cần thực hiện các bước sau:

– Bước 1: Viết phương trình phân tử của phản ứng và cân bằng nó.

– Bước 2: Phân tích các chất điện li mạnh trong dung dịch thành các ion tương ứng. Các chất không tan, khí, điện li yếu hoặc nước được viết dưới dạng phân tử. Đây là phương trình ion đầy đủ.

– Bước 3: Lược bỏ các ion giống nhau ở hai vế của phương trình. Đây là phương trình ion rút gọn.

Ví dụ: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch AgNO3 và NaCl.

– Bước 1: Phương trình phân tử và cân bằng là: AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3

– Bước 2: Phương trình ion đầy đủ là: Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- -> AgCl + Na+ + NO3-

– Bước 3: Phương trình ion rút gọn là: Ag+ + Cl- -> AgCl

2. Bài tập vận dụng:

Bài 1: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch AgNO3 và dung dịch NaCl.

Lời giải:

Phương trình hoá học: AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3

Phương trình ion: Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- -> AgCl + Na+ + NO3-

Phương trình ion rút gọn: Ag+ + Cl- -> AgCl

Bài 2: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch BaCl2 và dung dịch H2SO4.

Lời giải:

Phương trình hoá học: BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2HCl

Phương trình ion: Ba2+ + 2Cl- + 2H+ + SO4(2-) -> BaSO4 + 2H+ + 2Cl-

Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO4(2-) -> BaSO4

Bài 3: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch CuSO4 và dung dịch NaOH.

Lời giải:

Phương trình hoá học: CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4

Phương trình ion: Cu2+ + SO4(2-) + 2Na+ + 2OH- -> Cu(OH)2 + 2Na+ + SO4(2-)

Phương trình ion rút gọn: Cu2+ + 2OH- -> Cu(OH)2

Bài 4: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch FeCl3 và dung dịch NH3.

Lời giải:

Phương trình hoá học: FeCl3 + 3NH3 -> Fe(NH3)3 + 3HCl

Phương trình ion: Fe3+ + 3Cl- + 3NH3 -> Fe(NH3)3 + 3H+ + 3Cl-

Phương trình ion rút gọn: Fe3+ + 3NH3 -> Fe(NH3)3

Bài 5: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng giữa dung dịch KI và dung dịch Pb(NO3)2.

Lời giải:

Phương trình hoá học: KI + Pb(NO3)2 -> PbI2 + KNO3

Phương trình ion: K+ + I- + Pb2+ + 2NO3- -> PbI2 + K+ + NO3-

Phương trình ion rút gọn: I- + Pb2+ -> PbI2

Bài 6: Cho 0,1 mol dung dịch Na2SO4 0,2M vào 0,1 mol dung dịch BaCl2 0,2M. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch sau phản ứng.

Lời giải:

Phương trình ion của phản ứng là:

2Na+ + SO4(2-) + Ba(2+) + 2Cl- -> BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-

Ta thấy ion Na+ và Cl- không tham gia phản ứng, nên nồng độ mol của chúng không đổi. Ion SO4(2-) và Ba(2+) tham gia phản ứng hoàn toàn, nên nồng độ mol của chúng bằng 0 sau phản ứng.

Vậy nồng độ mol của các ion trong dung dịch sau phản ứng là:

[Na+] = 0,1 x 0,2 / (0,1 + 0,1) = 0,1 M

[Cl-] = 0,1 x 0,2 / (0,1 + 0,1) = 0,1 M

[SO4(2-)] = [Ba(2+)] = 0 M

Bài 7: Cho dung dịch chứa Fe(3+) và Al(3+) vào dung dịch chứa OH- và NH3. Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra và xác định kết tủa tạo thành.

Lời giải:

Phương trình ion của các phản ứng xảy ra là:

Fe(3+) + 3OH- -> Fe(OH)3

Al(3+) + 3OH- -> Al(OH)3

Fe(3+) + NH3 + H2O -> Fe(OH)3 + NH4+

Al(3+) + NH3 + H2O -> Al(OH)3 + NH4+

Ta thấy kết tủa tạo thành là Fe(OH)3 và Al(OH)3.

Bài 8: Cho dung dịch chứa Ag+ và Cu(2+) vào dung dịch chứa Cl- và I-. Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra và xác định kết tủa tạo thành.

Lời giải:

Phương trình ion của các phản ứng xảy ra là:

Ag+ + Cl- -> AgCl

Ag+ + I- -> AgI

Cu(2+) + I- -> CuI

Ta thấy kết tủa tạo thành là AgCl, AgI và CuI.

Bài 9: Cho dung dịch chứa HCO3- và CO3(2-) vào dung dịch chứa Ca(2+) và Mg(2+). Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra và xác định kết tủa tạo thành.

Lời giải:

Phương trình ion của các phản ứng xảy ra là:

Ca(2+) + HCO3- -> CaCO3 + H+

Ca(2+) + CO3(2-) -> CaCO3

Mg(2+) + HCO3- -> MgCO3 + H+

Mg(2+) + CO3(2-) -> MgCO3

Ta thấy kết tủa tạo thành là CaCO3 và MgCO3.

Bài 10: Cho dung dịch chứa NH4+ và NO3- vào dung dịch chứa Pb(2+) và Cu(2+). Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra và xác định kết tủa tạo thành.

Lời giải:

Phương trình ion của các phản ứng xảy ra là:

Pb(2+) + NO3- -> Pb(NO3)2

Pb(2+) + NH4+ -> Pb(NH4)2

Cu(2+) + NO3- -> Cu(NO3)2

Cu(2+) + NH4+ -> Cu(NH4)2

Ta thấy không có kết tủa nào tạo thành, vì tất cả các hợp chất trên đều tan trong nước.

3. Các dạng phản ứng thường gặp khi sử dụng phương trình ion rút gọn:

3.1. Phản ứng trung hòa:

Phản ứng trung hòa là phản ứng hóa học giữa một axit và một bazơ, tạo ra muối và nước. Phương trình ion rút gọn là phương trình chỉ biểu diễn những ion tham gia vào phản ứng, bỏ qua những ion không tham gia (ion khánh). Ví dụ, khi cho dung dịch axit clohidric (HCl) tác dụng với dung dịch natri hidroxit (NaOH), ta có phản ứng trung hòa:

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Phương trình ion rút gọn của phản ứng này là:

H+ + OH- -> H2O

Ta thấy rằng chỉ có ion H+ và OH- tham gia vào phản ứng, còn ion Na+ và Cl- là ion khánh, không thay đổi trong quá trình phản ứng. Phương trình ion rút gọn giúp ta nhận biết được những ion chủ yếu trong phản ứng trung hòa, cũng như tính chất của dung dịch sau phản ứng.

3.2. Phản ứng giữa axit với muối:

Phản ứng giữa axit với muối là một loại phản ứng thường xảy ra trong hóa học. Khi một axit phản ứng với một muối, kết quả là một muối mới và một axit mới. Để biểu diễn phản ứng này, ta có thể sử dụng phương trình ion rút gọn, trong đó chỉ ghi lại những ion tham gia phản ứng và bỏ qua những ion không tham gia (ion phổ). Ví dụ, khi axit clohidric (HCl) phản ứng với muối natri sunfat (Na2SO4), ta có phương trình ion rút gọn như sau:

2H+ + SO4^2- -> H2SO4

Trong phương trình này, chỉ có ion H+ và ion SO4^2- tham gia phản ứng, còn ion Na+ là ion phổ, không thay đổi trong quá trình phản ứng.

3.3. Phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm:

Phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm là một loại phản ứng trao đổi ion trong đó oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm để tạo ra muối và nước. Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng phương trình tổng quát sau:

Ox + 2OH- -> M(OH)2 + X-

Trong đó Ox là oxit axit, OH- là ion hiđroxit, M là kim loại, X- là ion của axit.

Ví dụ: Phản ứng của oxit photphoric (P2O5) với dung dịch natri hiđroxit (NaOH) tạo ra muối natri photphat (Na3PO4) và nước.

P2O5 + 6NaOH -> 2Na3PO4 + 3H2O

Phương trình ion rút gọn của phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm như sau

Ví dụ: Phản ứng của oxit axit H2SO4 với dung dịch kiềm NaOH

– Phương trình hoá học cân bằng: H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O

– Phương trình ion: 2H+ + SO4(2-) + 2Na+ + 2OH- -> 2Na+ + SO4(2-) + 2H2O

– Các ion khánh: Na+ và SO4(2-)

– Phương trình ion rút gọn: 2H+ + 2OH- -> 2H2O

3.4. Dung dịch muối tác dụng với dung dịch muối:

Ví dụ: Cho phản ứng giữa dung dịch AgNO3 và dung dịch NaCl.

– Phương trình hoá học cân bằng: AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3

– Các chất tan và không tan: AgNO3 và NaNO3 tan trong nước, AgCl không tan trong nước, NaCl tan hoặc không tan tùy vào nồng độ.

– Các ion khử: NO3-

– Phương trình ion rút gọn: Ag+ + Cl- -> AgCl