Сокращённое ионное уравнение ( \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} ) представляет собой реакцию нейтрализации между кислотой и основанием, в результате которой образуется вода.
Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
A) HCl и Cu(OH)₂
В данном случае, соляная кислота (HCl) реагирует с гидроксидом меди(II) (Cu(OH)₂). Уравнение реакции выглядит так:
[ 2 \text{HCl} + \text{Cu(OH)}_2 \rightarrow \text{CuCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
При диссоциации в водном растворе:
[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- ]
[ \text{Cu(OH)}_2 \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2 \text{OH}^- ]
Сокращённое ионное уравнение:
[ 2 \text{H}^+ + 2 \text{OH}^- \rightarrow 2 \text{H}_2\text{O} ]
или сокращённо:
[ \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} ]
B) HBr и NaOH
Здесь бромоводородная кислота (HBr) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH). Уравнение реакции:
[ \text{HBr} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaBr} + \text{H}_2\text{O} ]
При диссоциации в водном растворе:
[ \text{HBr} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Br}^- ]
[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- ]
Сокращённое ионное уравнение:
[ \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} ]
C) H₂SiO₃ и NaOH
Кремниевая кислота (H₂SiO₃) слабо растворима в воде и считается слабой кислотой. Реакция с гидроксидом натрия:
[ \text{H}_2\text{SiO}_3 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
При диссоциации:
[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- ]
Так как H₂SiO₃ – слабая кислота, она не полностью диссоциирует, поэтому сокращённое ионное уравнение не будет просто ( \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} ).
D) NH₃ и H₂O
Амоняк (NH₃) реагирует с водой, образуя гидроксид аммония:
[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{NH}_4\text{OH} ]
При диссоциации гидроксида аммония:
[ \text{NH}_4\text{OH} \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- ]
Здесь реакция не является типичной нейтрализацией кислоты и основания, хотя и образуются ионы ( \text{OH}^- ).
Из всех представленных вариантов, сокращённому ионному уравнению ( \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} ) наиболее точно соответствует взаимодействие между:
Б) HBr и NaOH
Это классический пример реакции нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием.