Реакция между серной кислотой (H2SO4) и карбонатом калия (K2CO3) приводит к образованию сульфата калия (K2SO4), воды (H2O) и углекислого газа (CO2). Это классическая реакция кислоты с карбонатом. Давайте сначала запишем молекулярное уравнение реакции:
[ H_2SO_4 + K_2CO_3 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O + CO_2 ]
Для баланса уравнения необходимо убедиться, что количество атомов каждого элемента одинаково с обеих сторон уравнения. В данном случае уравнение уже сбалансировано.
Теперь перейдем к полному ионному уравнению. Серная кислота и карбонат калия в растворе диссоциируют на ионы:
[ H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-} ]
[ K_2CO_3 \rightarrow 2K^+ + CO_3^{2-} ]
Таким образом, полное ионное уравнение будет выглядеть следующим образом:
[ 2H^+ + SO_4^{2-} + 2K^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2K^+ + SO_4^{2-} + H_2O + CO_2 ]
В этом уравнении катионы калия (K+) и анион сульфата (SO4^2-) являются спектаторными ионами, так как они присутствуют в реакции, но не участвуют в химической реакции, то есть они остаются неизменными с обеих сторон уравнения.
Очистим уравнение от спектаторных ионов для получения краткого ионного уравнения:
[ 2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2 ]
Это краткое ионное уравнение показывает, что ионы водорода (H+) из кислоты реагируют с карбонат-ионами (CO3^2-) для образования молекул воды и углекислого газа.