Phương trình ion là gì? Cách viết phương trình ion rút gọn, đầy đủ
1. Phương trình ion là gì?
Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li.
Khi viết phương trình ion cần nắm vững được kiến thức bảng tính tan, tính bay hơi và tính điện ly
của các chất, thứ tự các chất xảy ra trong dung dịch. Những chất rắn, chất khí, nước khi viết phương
trình ion là viết dưới dạng phân tử. Những chất tan được trong dung dịch thì được viết dưới dạng ion.
Phương trình ion rút gọn là phương trình hóa học trong đó có sự kết hợp các ion với nhau.
2. Tìm hiểu các thành phần của phương trình ion
2.1. Biết được khác biệt giữa các phân tử và hợp chất ion
Bước đầu tiên khi viết phương trình ion rút gọn là xác định các hợp chất ion trong phản ứng. Hợp
chất ion là những chất phân li ra ion trong dung dịch nước và có điện tích. Hợp chất phân tử là hợp
chất không bao giờ có điện tích. Chúng được tạo thành giữa hai phi kim và đôi khi được gọi là hợp chất cộng hóa trị.
- Hợp chất ion có thể được tạo thành giữa kim loại và phi kim, kim loại và ion đa nguyên tử, hoặc nhiều ion đa nguyên tử;
- Tìm các nguyên tố trong hợp chất trên bảng tuần hoàn hóa học.
2.2. Nhận biết độ tan của chất
Không phải hợp chất ion nào cũng tan được trong dung dịch nước, do đó không thể phân li thành
ion. Nhận biết độ tan của mỗi hợp chất trước khi tiến hành các bước còn lại của phương trình.
- Tất cả các muối Na+, K+ và NH4+ đều tan;
- Tất cả các muối NO3-, C2H3O2-, CIO3- và CIO4- đều tan;
- Tất cả các muối Ag+, Pb2+ và Hg22+ đều tan;
- Tất cả các muối Cl-, Br- và I- đều tan;
- Tất cả các muối CO32-, O2-, S2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72- và SO32- đều tan trừ một vài trường hợp;
- Tất cả các muối SO42- đều tan trừ một vài trường hợp.
2.3. Xác định cation và anion trong hợp chất
Cation là ion dương trong hợp chất và thông thường là kim loại. Antion là ion âm trong hợp chất
và là phi kim. Một số phi kim có thể tạo thành cation nhưng kim loại luôn tạo thành cation.
2.4. Nhận biết các ion đa nguyên tử trong phản ứng
Ion đa nguyên tử là những phân tử mang điện tích liên kết chặt chẽ với nhau và không bị phân ly
trong các phản ứng hóa học. Phải nhận ra các ion đa nguyên tử vì chúng có điện tích riêng và
không phân li. Ion đa nguyên tử có thể mang điện tích dương hay âm. Một số ion đa nguyên tử
phổ biến là: CO32-, NO32-, NO22-, SO42-, SO32-, CIO4- và CIO3-.
3. Cách viết phương trình ion rút gọn, ngắn gọn
- Bước 1: Viết phương trình phản ứng mà các chất tham gia và sản phẩm dưới dạng phân tử (cân bằng phương trình);
- Bước 2: Các chất điện li mạnh được viết dưới dạng ion; các chất không tan, khí, điện li yếu được
viết dưới dạng phân tử => phường trình ion đầy đủ;
- Bước 3: Lược bỏ các ion giống nhau ở hai vế => phương trình ion rút gọn. Lưu ý:
+ Trước khi viết phương trình ion rút gọn phải cahcw schawns rằng phương trình phân tử đã được
cân bằng. Để cân bằng phương trình thì thêm hệ số phía trước hợp chất sao cho nguyên tử mỗi
nguyên tố bằng nhau ở cả hai vế của phương trình. Đếm lại số nguyên tử ở mỗi vế phương trình
để chắc chắn chúng đã cân bằng.
+ Trong bài tập nhiều khi có các từ khóa để biết trạng thái mỗi hợp chất. Có một số quy tắc giúp
xác đinh trạng thái của một nguyên tố hay hợp chất:
 Nếu người ta không cung cấp trạng thái của nguyên tố thì sử dụng trạng thái tìm được trong bảng tuần hoàn
 nếu hợp chất được gọi là dung dịch thì có thể viết nó là thể nước hoặc viết "dd"
 Nếu có nước trong phương trình thì xác định xem hợp chất ion có tan được trong nước không bằng cách
sử dụng bảng tính tan. Nếu có độ tan cao, hợp chất sẽ ở thể nước "dd", nếu có độ tan thấp thì hợp chất ở thể rắn;
 Nếu không có nước, hợp chất ion ở thể rắn
 Nếu bài viết axit hay bazơ thì hợp chất ở thể dung dịch.
+ Khi chất hay hợp chất phân lí, nó sẽ phân li thành ion mang điện tích dương (cation) và ion mang
điện tích âm (anion). Đây là các thành phần sẽ được cân bằng cuối cùng của phương trình ion rút
gọn. Chất rắn, chất lỏng, chất khí, hợp chất phân tử ion có độ tan thấp, ion đa nguyên tử và axit
yếu sẽ không bị phân li. Cac shopwj chất ion có độ tan cao và axit mạnh sẽ ion hóa 100%. Và mặc
dù ion đa nguyên tử không phân li thêm nữa nhưng nếu là thành phần cấu thành hợp chất đó thì sẽ phân li khỏi hợp chất.
+ Kim loại sẽ tạo thành ion dương và phi kim sẽ tạo thành ion âm. Sử dụng bnagr tuần hoàn hóa
học để xác định điện tích của nguyên tố.
+ Bất kỳ thứ gì phân li hoặc ion hóa đều phân tách thành hai ion riêng biệt;
+ Loại bỏ ion cân bằng triệt tiêu các ion giống nhau ở mỗi vế phương trình. và sau đó viết lại
phương trình mà không có các chất đã bị triệt tiêu. Nếu như viết đúng thì tổng điện tích bên chất
phản ứng sẽ phải bằng tổng điện tích bên sản phẩm trong phương trình ion rút gọn.
4. Các dạng phản ứng thường gặp khi sử dụng phương trình ion rút gọn
Với phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn có thể sử dụng cho nhiều loại phản ứng: Trung
hòa, trao đổi, oxi hóa - khử,.... miễn là phản ứng xảy ra trong dung dịch.
4.1. Phản ứng trung hòa (phản ứng giữa axit với bazơ) Phương trình phân tử: HCl + NaOH → NaCl + H2O Phương trình ion: H+ + Cl- + Na+ → Cl- + Na+ + H2O
Phương trình ion rút gọn: H+ + OH- → H2O
4.2. Phản ứng giữa axit với muối Phương trình phân tử:
HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl Phương trình ion:
H+ + Cl- + 2Na+ + CO32- → Na+ + HCO3- + Na+ + Cl-
Phương trình ion rút gọn: H+ + CO3- → HCO3-
4.3. Phản ứng của oxit axit với dung dịch kiềm Phương trình phân tử: CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O Phương trình ion:
CO2 + 2K+ + 2OH- → 2K+ + CO3- + H2O
Phương trình ion rút gọn: CO2 + 2OH- → CO32- + H2O
4.4. 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 rút gọn: CO32- + Mg2+ → MgCO3
4.5. 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 rút gọn: Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O
4.6. 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
5. Các dạng bài tập và phương pháp giải
Phương trình ion có thể sử dụng để giải các bài tập:
- Có phản ứng axit - bazơ
- Có phản ứng oxit axit tác dụng với bazơ
- Có phản ứng tạo kết tủa
- Có phản ứng hòa tan hiđroxit lưỡng tính
- Có phản ứng oxit hóa - khử hỗn hợp;
Phương pháp giải các bài tập có phương trình ion:
- Tính các lượng chất đã cho trong bài ra
- Xác định số mol các ion cần thiết
- Viết phương trình ion rút gọn các phản ứng xảy ra
- Tính toán theo phương trình ion rút gọn (tính theo chất phản ứng hết)
- Từ đó tính được các lượng theo yêu cầu (lượng kết tủa, sản phẩm khử, pH dung dịch, khối lượng muối,...)