Ионный обмен — это химическая реакция, при которой ионы из разных веществ обмениваются между собой, образуя новые вещества. Рассмотрим реакции, где кальций ((Ca^{2+})) и сульфид-ион ((S^{2-})) взаимодействуют с образованием сульфида кальция ((CaS)).
Для составления двух реакций ионного обмена, в которых образуется (CaS), нужно начать с веществ, которые содержат (Ca^{2+}) и (S^{2-}) в своих составах. Примеры таких веществ: растворимые соли кальция (например, хлорид кальция (CaCl_2)) и соединения, содержащие сульфид-ион (например, сульфид натрия (Na_2S)).
Первая реакция:
Взаимодействие хлорида кальция ((CaCl_2)) с сульфидом натрия ((Na_2S)) в водном растворе.
Молекулярное уравнение:
[
CaCl_2 + Na_2S \rightarrow CaS \downarrow + 2NaCl
]
Здесь (CaS) выпадает в осадок, так как это нерастворимое соединение в воде.
Полное ионное уравнение:
[
Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + S^{2-} \rightarrow CaS \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
Ca^{2+} + S^{2-} \rightarrow CaS \downarrow
]
Вторая реакция:
Взаимодействие гидроксида кальция ((Ca(OH)_2)) с сероводородом ((H_2S)).
Молекулярное уравнение:
[
Ca(OH)_2 + H_2S \rightarrow CaS \downarrow + 2H_2O
]
В этом случае (CaS) также выпадает в осадок, а вода образуется как побочный продукт.
Полное ионное уравнение:
[
Ca^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + S^{2-} \rightarrow CaS \downarrow + 2H_2O
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
Ca^{2+} + S^{2-} \rightarrow CaS \downarrow
]
Итог:
В обеих реакциях центральным процессом является взаимодействие ионов (Ca^{2+}) и (S^{2-}), приводящее к образованию осадка (CaS). Остальные вещества участвуют в реакции как источники этих ионов и образуют побочные продукты.