Вещество "X" в цепочке превращений К2О → X → K2CO3 является водным раствором гидроксида калия (KOH). Для начала рассмотрим, как образуется KOH из K2O. Оксид калия (K2O) реагирует с водой (H2O), образуя гидроксид калия (KOH):
[ \text{K}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{KOH} ]
Далее, гидроксид калия реагирует с углекислым газом (CO2), что приводит к образованию карбоната калия (K2CO3):
[ 2\text{KOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Теперь составим полное ионное уравнение для реакции гидроксида калия с углекислым газом:
[ 2\text{K}^+ + 2\text{OH}^- + \text{CO}_2 \rightarrow 2\text{K}^+ + \text{CO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} ]
Сокращенное ионное уравнение получается путем вычеркивания ионов, которые не изменяются в ходе реакции (спектаторские ионы). В данном случае ионы калия ( \text{K}^+ ) присутствуют с обеих сторон уравнения, поэтому их можно исключить:
[ 2\text{OH}^- + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} ]
Это сокращенное ионное уравнение показывает, как ионы гидроксида реагируют с углекислым газом, образуя карбонат-ион и воду.