Ионные уравнения используются для представления химических реакций, происходящих в растворах, где вещества диссоциируют на ионы. В данном случае нам нужно составить полное ионное и сокращенное ионное уравнение для реакции магния с ортофосфорной кислотой.
Шаг 1: Запишем молекулярное уравнение реакции и проверим его правильность:
[ 3Mg + 2H_3PO_4 \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 ]
Шаг 2: Поймем, какие вещества диссоциируют на ионы в растворе. В воде ортофосфорная кислота ((H_3PO_4)) и магний ((Mg)) не диссоциируют, так как магний в данном случае является твердым металлом, а фосфат магния ((Mg_3(PO_4)_2)) малорастворим в воде и также не диссоциирует. Водород ((H_2)) — это газ и тоже не диссоциирует.
Шаг 3: Запишем ионное уравнение, принимая во внимание, что (H_3PO_4) диссоциирует в растворе на ионы (H^+) и (PO_4^{3-}):
[ 3Mg + 2H_3PO_4 \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 ]
Для диссоциации (2H_3PO_4):
[ 2H_3PO_4 \rightarrow 6H^+ + 2PO_4^{3-} ]
Шаг 4: Теперь заменим (2H_3PO_4) на его ионы в молекулярном уравнении:
[ 3Mg + (6H^+ + 2PO_4^{3-}) \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 ]
Шаг 5: Преобразуем это уравнение, учитывая, что (Mg_3(PO_4)_2) — это малорастворимое соединение и остается в молекулярной форме:
[ 3Mg + 6H^+ + 2PO_4^{3-} \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 ]
Шаг 6: Теперь запишем сокращенное ионное уравнение. В данном случае все ионы присутствуют в уравнении, так как они все участвуют в реакции:
[ 3Mg + 6H^+ \rightarrow 3H_2 ]
Таким образом, полное ионное уравнение выглядит так:
[ 3Mg + 6H^+ + 2PO_4^{3-} \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 ]
Сокращенное ионное уравнение:
[ 3Mg + 6H^+ \rightarrow 3H_2 ]
Таким образом, мы составили полное и сокращенное ионное уравнение для данной реакции.