Для завершения реакции между карбонатом магния (MgCO₃) и серной кислотой (H₂SO₄), следует провести следующие шаги:
- Запись молекулярного уравнения:
[ \text{MgCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{CO}_3 ]
Однако, угольная кислота (H₂CO₃) является нестабильным соединением и быстро разлагается на воду (H₂O) и углекислый газ (CO₂):
[ \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]
Таким образом, общее молекулярное уравнение будет выглядеть следующим образом:
[ \text{MgCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]
- Запись полного ионного уравнения:
Для этого уравнения, все растворимые вещества (такие как серная кислота и сульфат магния) разбиваются на ионы, а нерастворимые вещества (такие как карбонат магния) записываются в молекулярной форме:
[ \text{MgCO}_3 (s) + 2\text{H}^+ (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) \rightarrow \text{Mg}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) + \text{H}_2\text{O} (l) + \text{CO}_2 (g) ]
- Запись сокращенного ионного уравнения:
Для этого нужно убрать ионы, которые не участвуют в химической реакции (т.е. ионы, которые являются "зрителями"). В данном случае, сульфат-ион (SO₄²⁻) является зрительским ионом:
[ \text{MgCO}_3 (s) + 2\text{H}^+ (aq) \rightarrow \text{Mg}^{2+} (aq) + \text{H}_2\text{O} (l) + \text{CO}_2 (g) ]
Итак, у нас есть три формы уравнения:
Молекулярное уравнение:
[ \text{MgCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]
Полное ионное уравнение:
[ \text{MgCO}_3 (s) + 2\text{H}^+ (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) \rightarrow \text{Mg}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq) + \text{H}_2\text{O} (l) + \text{CO}_2 (g) ]
Сокращенное ионное уравнение:
[ \text{MgCO}_3 (s) + 2\text{H}^+ (aq) \rightarrow \text{Mg}^{2+} (aq) + \text{H}_2\text{O} (l) + \text{CO}_2 (g) ]
Эти уравнения полностью описывают реакцию между карбонатом магния и серной кислотой.