Viết phương trình ion thu gọn

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li. Vậy cách viết phương trình ion thu gọn như thế nào? Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Khái niệm phương trình ion rút gọn

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li. 

Một số lưu ý khi viết phương trình ion rút gọn:

Muốn viết được phương trình ion thu gọn, học sinh phải nắm vững được bảng tính tan, tính bay hơi, tính điện li yếu của các chất, thứ tự các chất xảy ra trong dung dịch. 

Những chất rắn, chất khí, nước khi viết phương trình ion là viết ở dạng phân tử. Những chất tan được trong dung dịch thì viết ở dạng ion 

Phương trình ion rút gọn là phương trình hóa học trong đó có sự kết hợp các ion với nhau. 

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

Với phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn nó có thể sử dụng cho nhiều loại phản ứng: Trung hòa, trao đổi, oxi hóa - khử,... Miễn là xảy ra trong dung dịch.

1. Phản ứng trung hòa: (Phản ứng giữa axit với bazơ)

Phương trình phân tử:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O 

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

Phương trình ion:

H⁺ + Cl ^- + Na⁺ → Cl ^- + Na⁺ + H₂O

2H⁺ + SO₄^2- + 2K⁺ + 2OH^- → SO₄^2- + 2K⁺ + H₂O 

Phương trình ion rút gọn:

H⁺ + OH^- → H₂O

Theo phương trình phản ứng ion rút gọn: nH⁺ = nOH^-

2. Phản ứng giữa axit với muối

• Nếu cho từ từ axit vào muối cacbonat

Phương trình phân tử:

HCl + Na₂CO₃ → NaHCO₃ + NaCl

HCl + NaHCO₃ → NaCl + CO₂ + H₂O

Phương trình ion:

H⁺ + Cl^- + 2Na⁺ + CO₃^2-  → Na⁺ + HCO₃^- + Na⁺ + Cl^-

H⁺ + Cl^- + HCO₃^- + Na⁺ → Na⁺ + Cl^- + CO₂ + H₂O

Phương trình ion rút gọn:

H⁺ + CO₃^2- → HCO^3- 

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

• Nếu cho từ từ muối cacbonat vào axit

Phương trình phân tử: 2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + CO₂ + H₂O

Phương trình ion: 2H⁺ + 2Cl^- + 2Na⁺ + CO₃^2- → 2Na⁺ + 2Cl^- + CO₂ + H₂O

Phương trình ion rút gọn: 2H⁺ + CO₃^2- → H₂O + CO₂ 

• Nếu cho muối khác vào axit:

Phương trình phân tử: HCl + AgNO₃ → AgCl + HNO₃

Phương trình ion: H⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- → AgCl + H⁺ + NO₃^-

Phương trình ion rút gọn: Cl^- + Ag⁺ → AgCl

3. Phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm

Phương trình phân tử:

CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

Hay CO₂ + KOH → KHCO₃

Phương trình ion: CO₂ + 2K⁺ + 2OH^- → 2K + CO₃^2- + H₂O

Hay CO₂ + K⁺ + OH^- → K⁺ + HCO₃^-

Phương trình ion thu gọn:

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

Hay CO₂ + OH^- → HCO₃^-

4. Dung dịch muối tác dụng với dung dịch muối

Phương trình phân tử:

Na₂CO₃ + MgCl₂ → MgCO₃ + 2NaCl

Phương trình ion:

2Na⁺ + CO₃^2- + Mg²⁺ + Cl^- → MgCO₃ + 2Na⁺ + 2Cl^-

Phương trình ion thu gọn:

CO₃^2- + Mg²⁺ → MgCO₃ 

Phương trình phân tử:

Fe₂(SO₄)₃ + 3Pb(NO₃)₂ → 2Fe(NO₃)₃ + 3PbSO₄

Phương trình ion

2Fe³⁺ + 3SO₄^2- + 3Pb²⁺ + 6NO₃^- → 2Fe³⁺ + 6NO₃^- + 3PbSO₄

Phương trình ion thu gọn:

Pb²⁺ + SO₄^2- → PbSO₄

5. Oxit ba zơ tác dụng với axit 

Phương trình phân tử:

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Phương trình ion:

Fe₂O₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2- → 2Fe³⁺  + 3SO₄^2- + 3H₂O

Phương trình ion thu gọn:

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 3H₂O

6. Kim loại tác dụng với axit

Phương trình phân tử:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Phương trình ion:

2Cu + 8H⁺ + 8NO₃^- → 3Cu²⁺ + 6NO₃^- + 2NO + 4H₂O

Phương trình ion thu gọn:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Các dạng bài tập phương trình ion rút gọn

1. Dạng 1: Liên hệ phương trình phân tử – phương trình ion – phương trình ion rút gọn:

VD1: Viết phương trình dạng phân tử và ion rút gọn của các phản ứng xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất sau:

a. Fe₂(SO4)₃ + NaOH

b. Ca(HCO₃)₂ + HCl

c. Cu(OH)₂ rắn + H₂SO₄

Lời giải: 

a. Fe₂(SO₄)₃ + 6 NaOH → 2Fe(OH₃) + 3Na₂SO₄

Fe³⁺ + 3OH^-  → Fe(OH₃)↓

b.  Ca(HCO₃)₂ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

HCO₃^-  + H⁺ → H₂O + CO₂↑

c. Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2H⁺ → CU²⁺ + 2H₂O

VD2: Phương trình ion: H⁺ + OH^- → H₂O là phương trình ion thu gọn của phản ứng hoá học :

A. HCl +NaOH → NaCl + H₂O

B. NaOH + NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O

C. Ba(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ → 2BaCO₃ + 2H₂O

D. 3HCl + Fe(OH)₃ → FECl₃ + 3H₂O

Lời giải:

HCl + NaOH → NaCL + H₂O

PT ion: H⁺ + Cl^- + Na⁺ + Cl^- → Na⁺ + Cl^- + H₂O

PT ion rút gọn: H⁺ + OH^- → H₂O

Đáp án A.

2. Dạng 2: Điều kiện của phản ứng trao đổi ion:

VD: Ion OH^– không thể phản ứng với tất cả các ion trong dãy 

A. H⁺ , NH₄⁺ , HCO₃^–               B. Fe²⁺ , HSO₄^– , HSO₃^–

C. HCO₃^– , Ba²⁺ , Fe³⁺             D. Mg²⁺ , Cu²⁺ , H₂PO₄^–

Lời giải:

H⁺ + OH^- → H₂O

NH₄⁺ + OH^- → NH₃ + H₂O

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

Fe²⁺ + 2OH^- → Fe(OH)₂↓

HSO₄- + OH^- → SO₄^2- + H₂O

3. Dạng 3: Bài tập tính toán theo phương trình ion rút gọn

VD1: Trong y học,dược phẩm Nabica (NaHCO₃) là chất dùng để trung hòa bớt lượng dư axit HCl trong dạ dày. 

a. Viết PTHH dưới dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng.

b. Nồng độ axit HCl trong dạ dày 0,035M, tính thể tích dung dịch HCl được trung hòa và thể tích CO₂ (đktc) sinh ra khi uống 0,336g NaHCO₃.

Lời giải: 

VD2: Hòa tan 6,33 gam NaCl và KCl trong nước, xử lý dung dịch thu được bằng một lượng dư dung dịch AgNO₃ thu được 14,35 gam kết tủa. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp.

Lời giải:

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓

n_NaCl + n_KCl = n_Cl- = n_AgCl = 0,1 mol

mà 58,5.n_NaCl + 74,5.n_AgCl = 6,33

=> n_NaCl = 0,07; n_KCl = 0,03

m_NaCl = 4,095 gam

Vậy %NaCl = 64,69%; %KCl = 35,31%

Bài tập phương trình ion

Bài 1: Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch:

a) KNO₃ + NaCl

b) NaOH + HNO₃

c) Mg(OH)₂ + HCl

d) Fe₂(SO₄)₃ + KOH

e) FeS + HCl

f) NaHCO₃ + HCl

g) NaHCO₃ + NaOH

h) K₂CO₃ + NaCl

i) CuSO₄ + Na₂S

Lời giải

a. Không xảy ra

b. NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

H⁺ + OH^- → H₂O

c. Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

Mg(OH)₂ + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂O

d. Fe₂(SO4)₃ + 6KOH → 2Fe(OH)₃↓ + 3K₂SO₄

Fe²⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

e. FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

FeS + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂S↑

f. NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O

HCO₃^- + H⁺ → CO₂↑ + H₂O

g. NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

h. Không xảy ra

i. CuSO₄ + Na₂S → CuS↓ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + S^2- → CuS↓

Bài 2: Một dung dịch có chứa các ion: Mg2+, Cl-, Br-.

Nếu cho dd này tác dụng với dd KOH dư thì thu được 11,6 gam kết tủa.

Nếu cho dd này tác dụng với AgNO₃ thì cần vừa đúng 200 ml dd AgNO₃ 2,5M và sau phản ứng thu được 85,1 g kết tủa.

a. Tính [ion] trong dd đầu? biết Vdd = 2 lít.

b. Cô cạn dung dịch ban đầu thì thu được bao nhiêu gam chất rắn?

Lời giải

Phương trình ion:

Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂↓

0,2                      0,2 mol

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓;

x

Ag⁺ + Br^- → AgBr↓

y

Gọi x, y lần lượt là mol của Cl^-, Br^-.

x + y = 0,5 (1);

143,5x + 188y = 85,1 (2). Từ (1),(2) => x = 0,2, y = 0,3

a. [Mg²⁺] = 0,2/2 = 0,1 M; [Cl^-] = 0,2/2 = 0,1 M; [Br^-] = 0,3/0,2 = 0,15 M

b. m = 0,2.24 + 0,2.35,5 + 0,3.80 = 35,9 gam

Bài 3. Một dung dịch A chứa HCl và H₂SO₄ theo tỉ lệ 3:1. Để trung hòa 100 ml dung dịch A cần 50 dung dịch NaOH 0,5M

a) Tính nồng độ mol của mỗi axit

b) 200 ml dung dịch A trung hòa hết bao nhiêu ml dung dịch Bazo B chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M

c) Tính tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng giữa dung dịch A và B.

Lời giải 

a) Gọi số mol của H₂SO₄ trong 100 ml dung dịch A là x => số mol của HCl là 3x (x>0)

nH+ = 2x + 3x = 5 x mol

nOH- = 0,5.0,05 = 0,025 (mol)

Phương trình ion rút gọn

H+ + OH- → H₂O (1)

mol 5x 5x

ta có: 5x = 0,025 => x = 0,005

CM (HCl) = 3.0,005/0,1= 0,15 M

CM H₂SO₄ = 0,005/0,1 = 0,05M

b) Phương trình ion rút gọn

H⁺ + OH^- → H₂O

Ba²⁺ +SO₄^2- → BaSO₄

Trong 200ml dung dịch A n_H+ = 2.5x = 0,05 mol

Gọi thể tích dung dịch B là V lít

=> n_OH^- = 0,2V + 2.0,1V = 0,4V

Ta thấy: n_H⁺ = n_OH^- => 0,4V = 0,05 => V = 0,125 lít hay 125 ml

c. Tính tổng khối lượng các mối

m_{các muối} = m_cation + m_anion

= m_Na⁺ + m_Ba2+ + m_Cl^- + m_SO4^2-

= 4,3125 gam