Mục lục bài viết

1. Thế nào là phương trình ion rút gọn?

Phương trình ion là một dạng phương trình hóa học đặc biệt, trong đó các chất điện li trong dung dịch nước được biểu diễn dưới dạng ion. Thông thường, các phản ứng ion xảy ra khi các muối hòa tan trong nước tạo thành các ion. Các ion trong dung dịch nước tồn tại ổn định nhờ vào tương tác ion lưỡng cực với các phân tử nước. Tuy nhiên, phương trình ion có thể áp dụng cho bất kỳ phản ứng và phân ly điện phân nào trong dung môi phân cực.

Phương trình ion rút gọn là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực hóa học, vì nó giúp chỉ định các phần tử tham gia và chịu ảnh hưởng trong phản ứng hóa học. Đặc biệt, phương trình ion rút gọn thường được sử dụng trong các phản ứng oxi hóa-khử, phản ứng trao đổi và phản ứng trung hòa axit-bazơ.

Phương trình ion rút gọn của một phản ứng cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li, nơi mà các ion tương tác và tạo thành sản phẩm phản ứng.

Khi viết phương trình ion rút gọn, cần lưu ý một số điểm sau:

- Để viết phương trình ion thu gọn, học sinh cần phải nắm vững bảng tính tan, tính bay hơi và tính điện li yếu của các chất, cũng như thứ tự các chất xảy ra trong dung dịch.

- Các chất rắn và chất khí thường được viết ở dạng phân tử trong phương trình ion. Trong khi đó, các chất tan trong dung dịch được viết ở dạng ion.

- Phương trình ion rút gọn biểu thị quá trình kết hợp giữa các ion để tạo thành sản phẩm mới.

 

2. Các dạng phản ứng thường gặp khi sử dụng phương trình ion rút gọn 

Với phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn nó có thể sử dụng cho nhiều loại phản ứng: Trung hòa, trao đổi, oxi hóa - khử,... Miễn là xảy ra trong dung dịch.

 

2.1. Phản ứng trung hòa: (Phản ứng giữa axit với bazơ)

Phương trình phân tử và phương trình ion cho các phản ứng được biểu diễn như sau:

Phương trình phân tử:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Phương trình ion:

H+ + Cl- + Na+ → Cl- + Na+ + H2O

2H+ + SO42- + 2K+ + 2OH- → SO42- + 2K+ + H2O

Phương trình ion rút gọn:

H+ + OH- → H2O

Từ phương trình phản ứng ion rút gọn ta có thể suy ra: số mol của ion H+ bằng số mol của ion OH- trong phản ứng.

 

2.2. Phản ứng giữa axit với muối

Khi cho từ từ axit vào muối cacbonat, các phản ứng hóa học có thể biểu diễn như sau:

- Phương trình phân tử:

HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl

HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O

- Phương trình ion:

H+ + Cl- + 2Na+ + CO32- → Na+ + HCO3- + Na+ + Cl-

H+ + Cl- + HCO3- + Na+ → Na+ + Cl- + CO2 + H2O

- Phương trình ion rút gọn:

H+ + CO32- → HCO3-

HCO3- + H+ → CO2 + H2O

Khi cho từ từ muối cacbonat vào axit, các phản ứng hóa học được biểu diễn như sau:

- Phương trình phân tử:

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O

- Phương trình ion:

2H+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32- → 2Na+ + 2Cl- + CO2 + H2O

- Phương trình ion rút gọn:

2H+ + CO32- → H2O + CO2

Khi cho muối khác vào axit, chúng ta có các phản ứng hóa học sau:

- Phương trình phân tử:

HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3

- Phương trình ion:

H+ + Cl- + Ag+ + NO3- → AgCl + H+ + NO3-

- Phương trình ion rút gọn:

Cl- + Ag+ → AgCl

Những phương trình này đều mô tả quá trình phản ứng giữa các chất trong dung dịch axit và muối, đưa ra các sản phẩm mới tạo thành trong các điều kiện cụ thể của phản ứng hóa học.

 

2.3. Phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm

- Phương trình phân tử:

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

Hay CO2 + KOH → KHCO3

- Phương trình ion: CO2 + 2K+ + 2OH- → 2K+ CO32- + H2O

Hay CO2 + K+ + OH- → K+ + HCO3-

- Phương trình ion thu gọn:

CO2 + 2OH- → CO32- + H2O

Hay CO2 + OH- → HCO3-

 

2.4. Dung dịch muối tác dụng với dung dịch muối

- Phương trình phân tử:

Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 + 2NaCl

- Phương trình ion:

2Na+ + CO32- + Mg2+ + Cl- → MgCO3 + 2Na+ + 2Cl-

- Phương trình ion thu gọn:

CO32- + Mg2+ → MgCO3 

- Phương trình phân tử:

Fe2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 → 2Fe(NO3)3 + 3PbSO4

- Phương trình ion

2Fe3+ + 3SO42- + 3Pb2+ + 6NO3- → 2Fe3+ + 6NO3- + 3PbSO4

- Phương trình ion thu gọn:

Pb2+ + SO42- → PbSO4

 

2.5. Oxit bazơ tác dụng với axit 

- Phương trình phân tử:

Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

- Phương trình ion:

Fe2O3 + 6H+ + 3SO42- → 2Fe3+ + 3SO42- + 3H2O

- Phương trình ion thu gọn:

Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O

 

2.6. Kim loại tác dụng với axit

- Phương trình phân tử:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

- Phương trình ion:

2Cu + 8H+ + 8NO3- → 3Cu2+ + 6NO3- + 2NO + 4H2O

- Phương trình ion thu gọn:

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

 

3. Các bài toán liên quan đến phương trình ion rút gọn kèm đáp án

3.1. Bài tập tự luận

Bài 1: Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch:

a) KNO3 + NaCl

b) NaOH + HNO3

c) Mg(OH)2 + HCl

d) Fe2(SO4)3 + KOH

e) FeS + HCl

f) NaHCO3 + HCl

g) NaHCO3 + NaOH

h) K2CO3 + NaCl

i) CuSO4 + Na2S

Đáp án hướng dẫn giải

a. Không xảy ra

b. NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

H+ + OH- → H2O

c. Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + H2O

Mg(OH)2 + 2H+ → Mg2+ + H2O

d. Fe2(SO4)3 + 6KOH → 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4

Fe2+ + 3OH- → Fe(OH)3↓

e. FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S↑

f. NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O

g. NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

HCO3- + OH- → CO32- + H2O

h. Không xảy ra

i. CuSO4 + Na2S → CuS↓ + Na2SO4

Cu2+ + S2- → CuS↓

Bài 2. Một dung dịch A chứa HCl và H2SO4 theo tỉ lệ 3:1. Để trung hòa 100 ml dung dịch A cần 50 dung dịch NaOH 0,5M

a) Tính nồng độ mol của mỗi axit

b) 200 ml dung dịch A trung hòa hết bao nhiêu ml dung dịch Bazo B chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M

c) Tính tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng giữa dung dịch A và B.

Đáp án hướng dẫn giải 

a) Gọi số mol của H2SO4 trong 100 ml dung dịch A là x => số mol của HCl là 3x (x>0)

nH+ = 2x + 3x = 5 x mol

nOH- = 0,5.0,05 = 0,025 (mol)

Phương trình ion rút gọn

H+ + OH- → H2O (1)

mol 5x 5x

ta có: 5x = 0,025 => x = 0,005

CM (HCl) = 3.0,005/0,1= 0,15 M

CM H2SO4 = 0,005/0,1 = 0,05M

b) Phương trình ion rút gọn

H+ + OH- → H2O

Ba2+ +SO42- → BaSO4

Trong 200ml dung dịch A nH+ = 2.5x = 0,05 mol

Gọi thể tích dung dịch B là V lít

=> nOH - = 0,2V + 2.0,1V = 0,4V

Ta thấy: nH+ = nOH- => 0,4V = 0,05 => V = 0,125 lít hay 125 ml

c. Tính tổng khối lượng các mối

mcác muối = mcation + manion

= mNa + + mBa2+ + mCl - + mSO42-

= 4,3125 gam

 

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Cho 6,4 gam bột Cu tác dụng với 100ml dd hỗn hợp gồm HNO3 1,6 M và H2SO4 0,4 M. Sau khi cac phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc. V có giá trị là

A. 0,746

B. 1,344 

C. 1,792

D. 0,672

Câu 2. Trộn V lít dd NaOH 0,01M với V lit dung dịch HCl 0,03M được 2V lit dung dịch A. pH của dung dịch A là

A. 4

B. 3

C. 2. 

D. 1

Câu 3. Trộn 100ml dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO3 với 100ml dung dịch KOH xM thu được 200 ml dd có pH = 12. Giá trị của x là

A. 0,15

B. 0,3

C. 0,03

D. 0,12 

Câu 4. Cho mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước dư thu được dd X và 3,36 lit H2 ở đktc. Thể tích dd H2SO4 2M cần dùng để trung hòa dd X là

A. 150ml

B. 75ml 

C. 60ml

D. 30ml

Câu 5. Trộn 100ml dd gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400 ml dd gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dd X có pH là

A. 2 

B. 1

C. 6

D. 7

Bài viết liên quan: Phương trình ion là gì? Cách viết phương trình ion rút gọn, đầy đủ 

Luật Minh Khuê xin tiếp nhận yêu cầu tư vấn của quý khách hàng thông qua số hotline: 1900.6162 hoặc qua email: lienhe@luatminhkhue.vn. Xin trân trọng cảm ơn!