Чтобы определить, могут ли ионы одновременно находиться в растворе, нужно учитывать возможность образования нерастворимых осадков или слабых электролитов (например, слабых кислот или оснований). Рассмотрим каждую из предложенных комбинаций ионов.
1) K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, CO₃²⁻
- Калий (K⁺) и хлорид (Cl⁻) образуют растворимый хлорид калия (KCl).
- Кальций (Ca²⁺) и карбонат (CO₃²⁻) образуют нерастворимый карбонат кальция (CaCO₃), который выпадет в осадок.
- Следовательно, эта комбинация не может существовать в растворе, так как CaCO₃ будет осаждаться.
2) Al³⁺, Na⁺, NO₃⁻, SO₄²⁻
- Алюминий (Al³⁺) и нитрат (NO₃⁻) образуют растворимый нитрат алюминия (Al(NO₃)₃).
- Натрий (Na⁺) и сульфат (SO₄²⁻) образуют растворимый сульфат натрия (Na₂SO₄).
- Алюминий также может образовать растворимый сульфат алюминия (Al₂(SO₄)₃).
- Эта комбинация ионов может существовать в растворе, так как все образующиеся соединения растворимы.
3) Mg²⁺, H⁺, NO₃⁻, CO₃²⁻
- Магний (Mg²⁺) и карбонат (CO₃²⁻) образуют нерастворимый карбонат магния (MgCO₃), который выпадет в осадок.
- Следовательно, эта комбинация не может существовать в растворе, так как MgCO₃ будет осаждаться.
4) Fe³⁺, H⁺, OH⁻, Cl⁻
- Железо (Fe³⁺) и гидроксид (OH⁻) образуют нерастворимый гидроксид железа (Fe(OH)₃), который выпадет в осадок.
- Следовательно, эта комбинация не может существовать в растворе, так как Fe(OH)₃ будет осаждаться.
Таким образом, единственная комбинация ионов, которая может одновременно находиться в растворе, это:
2) Al³⁺, Na⁺, NO₃⁻, SO₄²⁻