Для начала, рассмотрим химическую реакцию между гидроксидом кальция (Ca(OH)₂) и ортофосфорной кислотой (H₃PO₄). Реакция между ними приведет к образованию фосфата кальция и воды.
- Молекулярное уравнение:
[
Ca(OH)_2 + H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O
]
Для того чтобы сбалансировать это уравнение, нужно учесть коэффициенты, чтобы количество атомов каждого элемента слева и справа было одинаковым:
[
3 Ca(OH)_2 + 2 H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6 H_2O
]
Теперь у нас сбалансированное молекулярное уравнение.
- Полное ионное уравнение:
В полном ионном уравнении все растворимые вещества, которые существуют в виде ионов в растворе, записываются в ионной форме. Гидроксид кальция и ортофосфорная кислота диссоциируют в воде следующим образом:
[
3 Ca(OH)_2 (s) \rightarrow 3 Ca^{2+} (aq) + 6 OH^- (aq)
]
[
2 H_3PO_4 (aq) \rightarrow 6 H^+ (aq) + 2 PO_4^{3-} (aq)
]
Однако, Ca(OH)₂ в воде мало растворим, но для упрощения, примем его частичную диссоциацию. Фосфат кальция (Ca₃(PO₄)₂) в воде нерастворим, поэтому он представлен в молекулярной форме:
[
3 Ca^{2+} (aq) + 6 OH^- (aq) + 6 H^+ (aq) + 2 PO_4^{3-} (aq) \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 (s) + 6 H_2O (l)
]
- Сокращенное ионное уравнение:
В сокращенном ионном уравнении убираются ионы, которые не участвуют в образовании осадка (так называемые ионы-наблюдатели). В данном случае, у нас нет ионов-наблюдателей, так как все ионы участвуют в реакции. Однако, для упрощения, мы можем выделить основные компоненты, которые образуют осадок:
[
3 Ca^{2+} (aq) + 2 PO_4^{3-} (aq) \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 (s)
]
Таким образом, сокращенное ионное уравнение показывает образование осадка фосфата кальция из ионов кальция и фосфат-ионов.