Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций между растворами нитрата алюминия и фосфата калия

Рассмотрим взаимодействие растворов нитрата алюминия ((\text{Al(NO}_3\text{)}_3)) и фосфата калия ((\text{K}_3\text{PO}_4)). Это реакция между двумя растворимыми солями, и результатом может быть образование осадка, газа или воды. В данном случае происходит образование малорастворимого фосфата алюминия ((\text{AlPO}_4)), который выпадает в осадок.

Полное молекулярное уравнение:

[ \text{Al(NO}_3\text{)}_3 (aq) + \text{K}_3\text{PO}_4 (aq) \rightarrow \text{AlPO}_4 (s) + 3\text{KNO}_3 (aq) ]

1. (\text{Al(NO}_3\text{)}_3) — растворимая соль, диссоциирует в воде.
2. (\text{K}_3\text{PO}_4) — растворимая соль, также диссоциирует в воде.
3. (\text{AlPO}_4) — малорастворимое вещество, выпадает в осадок.
4. (\text{KNO}_3) — растворимая соль, остаётся в растворе.

Полное ионное уравнение:

Для записи полного ионного уравнения разложим растворимые вещества на ионы: [ \text{Al}^{3+} (aq) + 3\text{NO}_3^- (aq) + 3\text{K}^+ (aq) + \text{PO}_4^{3-} (aq) \rightarrow \text{AlPO}_4 (s) + 3\text{K}^+ (aq) + 3\text{NO}_3^- (aq) ]

Сокращённое ионное уравнение:

Исключим из полного ионного уравнения ионы, которые не участвуют в образовании осадка (то есть, (\text{K}^+) и (\text{NO}_3^-) — это зрительские ионы): [ \text{Al}^{3+} (aq) + \text{PO}_4^{3-} (aq) \rightarrow \text{AlPO}_4 (s) ]

Пояснение:

1. В реакции участвуют катионы алюминия ((\text{Al}^{3+})) и анионы фосфата ((\text{PO}_4^{3-})), которые связываются, образуя осадок фосфата алюминия ((\text{AlPO}_4)).
2. Калий ((\text{K}^+)) и нитрат ((\text{NO}_3^-)) остаются в растворе, так как их соли хорошо растворимы в воде.

Итак, ключевым результатом данной реакции является образование осадка (\text{AlPO}_4).

При реакции растворов нитрата алюминия (Al(NO₃)₃) и фосфата калия (K₃PO₄) происходит образование осадка фосфата алюминия (AlPO₄) и нитрата калия (KNO₃). Рассмотрим эту реакцию более подробно.

1. Полное ионное уравнение

Сначала запишем полное уравнение реакции: [ 2 \, \text{Al(NO}_3\text{)}_3 (aq) + 3 \, \text{K}_3\text{PO}_4 (aq) \rightarrow 6 \, \text{KNO}_3 (aq) + 2 \, \text{AlPO}_4 (s) ]

2. Сокращенное ионное уравнение

Теперь разобьем реакцию на ионы, которые участвуют в реакции. Нитрат алюминия и фосфат калия диссоциируют в растворе на ионы.

• Нитрат алюминия: [ \text{Al(NO}_3\text{)}_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3 \, \text{NO}_3^{-} ]

• Фосфат калия: [ \text{K}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3 \, \text{K}^{+} + \text{PO}_4^{3-} ]

Теперь запишем ионное уравнение, подставляя диссоциированные ионы: [ 2 \, \text{Al}^{3+} + 6 \, \text{NO}_3^{-} + 9 \, \text{K}^{+} + 3 \, \text{PO}_4^{3-} \rightarrow 6 \, \text{K}^{+} + 6 \, \text{NO}_3^{-} + 2 \, \text{AlPO}_4 (s) ]

Сокращение ионов

Теперь мы можем сократить ионы, которые не участвуют в реакции (ионные "спектаторы"). В нашем случае это ионы калия (K⁺) и нитрат-ион (NO₃⁻): [ 2 \, \text{Al}^{3+} + 3 \, \text{PO}_4^{3-} \rightarrow 2 \, \text{AlPO}_4 (s) ]

Итог

Таким образом, полное ионное уравнение реакции между растворами нитрата алюминия и фосфата калия выглядит следующим образом:

• Полное уравнение: [ 2 \, \text{Al(NO}_3\text{)}_3 (aq) + 3 \, \text{K}_3\text{PO}_4 (aq) \rightarrow 6 \, \text{KNO}_3 (aq) + 2 \, \text{AlPO}_4 (s) ]

• Сокращенное ионное уравнение: [ 2 \, \text{Al}^{3+} + 3 \, \text{PO}_4^{3-} \rightarrow 2 \, \text{AlPO}_4 (s) ]

Эта реакция иллюстрирует образование осадка, который часто наблюдается в реакциях между солями различных металлов и фосфатами.