Для того чтобы написать полное и сокращенное ионные уравнения для реакции между железом (Fe) и сульфатом меди(II) (CuSO₄), сначала нужно рассмотреть как происходит эта реакция в ионном виде.
Реакция:
[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} ]
1. Молекулярное уравнение:
[ \text{Fe(s)} + \text{CuSO}_4(\text{aq}) \rightarrow \text{FeSO}_4(\text{aq}) + \text{Cu(s)} ]
2. Полное ионное уравнение:
В водных растворах сульфат меди(II) (CuSO₄) и сульфат железа(II) (FeSO₄) диссоциируют на ионы:
[ \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{Cu}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} ]
[ \text{FeSO}_4 \rightarrow \text{Fe}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} ]
Таким образом, полное ионное уравнение будет выглядеть следующим образом:
[ \text{Fe(s)} + \text{Cu}^{2+}(\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-}(\text{aq}) \rightarrow \text{Fe}^{2+}(\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-}(\text{aq}) + \text{Cu(s)} ]
3. Сокращенное ионное уравнение (ионное уравнение-нетто):
В сокращенном ионном уравнении убирают ионы, которые находятся в растворе до и после реакции (спектаторные ионы). В данном случае это ион SO₄²⁻:
[ \text{Fe(s)} + \text{Cu}^{2+}(\text{aq}) \rightarrow \text{Fe}^{2+}(\text{aq}) + \text{Cu(s)} ]
Это уравнение показывает, что атом железа отдает два электрона меди (Cu²⁺), восстанавливая её до металлической меди (Cu), при этом сам окисляясь до иона железа(II) (Fe²⁺).