Khi bất kỳ axit mạnh nào bị trung hòa bởi bất kỳ bazơ mạnh nào, ứng với mỗi mol nước tạo thành, nhiệt lượng tỏa ra:
Điều này cho thấy những phản ứng như vậy được giảm xuống còn một quá trình. Chúng ta sẽ thu được phương trình của quá trình này nếu chúng ta xem xét chi tiết hơn một trong những phản ứng đã cho, chẳng hạn như phản ứng đầu tiên. Hãy viết lại phương trình của nó, viết chất điện ly mạnh ở dạng ion, vì chúng tồn tại trong dung dịch ở dạng ion và chất điện ly yếu ở dạng phân tử, vì chúng tồn tại trong dung dịch chủ yếu ở dạng phân tử (nước là chất điện ly rất yếu, xem § 90):
Xem xét phương trình thu được, chúng ta thấy rằng các ion không trải qua sự thay đổi trong quá trình phản ứng. Do đó, chúng ta sẽ viết lại phương trình một lần nữa, loại bỏ các ion này khỏi cả hai vế của phương trình. Chúng tôi nhận được:
Do đó, các phản ứng trung hòa bất kỳ axit mạnh nào với bất kỳ bazơ mạnh nào đều diễn ra theo cùng một quá trình - sự hình thành các phân tử nước từ các ion hydro và ion hydroxit. Rõ ràng là hiệu ứng nhiệt của các phản ứng này cũng phải giống nhau.
Nói một cách chính xác, phản ứng tạo thành nước từ các ion là thuận nghịch, có thể biểu thị bằng phương trình
Tuy nhiên, như chúng ta sẽ thấy dưới đây, nước là chất điện ly rất yếu và chỉ phân ly ở mức độ không đáng kể. Nói cách khác, trạng thái cân bằng giữa các phân tử nước và ion bị dịch chuyển mạnh mẽ theo hướng hình thành các phân tử. Do đó, trong thực tế, phản ứng trung hòa axit mạnh với bazơ mạnh tiến hành hoàn thành.
Khi trộn dung dịch muối bạc bất kỳ với axit clohydric hoặc với dung dịch muối bất kỳ của nó, kết tủa bạc clorua màu trắng đặc trưng luôn được hình thành:
Những phản ứng như vậy cũng bắt nguồn từ một quá trình. Để có được phương trình ion-phân tử của nó, chúng ta viết lại, ví dụ, phương trình của phản ứng đầu tiên, viết các chất điện ly mạnh, như trong ví dụ trước, ở dạng ion và chất trong trầm tích ở dạng phân tử:
Có thể thấy, các ion không trải qua những thay đổi trong quá trình phản ứng. Do đó, chúng tôi loại trừ chúng và viết lại phương trình:
Đây là phương trình ion-phân tử của quá trình đang được xem xét.
Ở đây cũng phải lưu ý rằng kết tủa bạc clorua cân bằng với các ion trong dung dịch, do đó quá trình biểu thị bằng phương trình cuối cùng là thuận nghịch:
Tuy nhiên, do độ hòa tan của bạc clorua thấp nên trạng thái cân bằng này bị dịch chuyển rất mạnh về bên phải. Do đó, chúng ta có thể cho rằng phản ứng hình thành từ các ion gần như đã hoàn thành.
Sự hình thành kết tủa sẽ luôn được quan sát thấy khi có nồng độ ion và ion đáng kể trong một dung dịch. Do đó, với sự trợ giúp của các ion bạc, có thể phát hiện sự hiện diện của các ion trong dung dịch và ngược lại, với sự trợ giúp của các ion clorua - sự hiện diện của các ion bạc; Một ion có thể đóng vai trò là chất phản ứng trên ion và ion có thể đóng vai trò là chất phản ứng trên ion.
Trong tương lai, chúng ta sẽ sử dụng rộng rãi dạng ion-phân tử để viết phương trình cho các phản ứng liên quan đến chất điện giải.
Để lập phương trình ion-phân tử, bạn cần biết muối nào hòa tan trong nước và muối nào thực tế không hòa tan. Các đặc tính chung về độ hòa tan của các muối quan trọng nhất trong nước được đưa ra trong Bảng. 15.
Bảng 15. Độ hòa tan của các muối quan trọng nhất trong nước
Phương trình ion-phân tử giúp hiểu được đặc điểm của phản ứng giữa các chất điện phân. Ví dụ, chúng ta hãy xem xét một số phản ứng xảy ra với sự tham gia của axit và bazơ yếu.
Như đã đề cập, việc trung hòa bất kỳ axit mạnh nào bằng bất kỳ bazơ mạnh nào đều đi kèm với hiệu ứng nhiệt tương tự, vì nó diễn ra theo cùng một quá trình - sự hình thành các phân tử nước từ các ion hydro và ion hydroxit.
Tuy nhiên, khi trung hòa axit mạnh bằng bazơ yếu hoặc axit yếu bằng bazơ mạnh hay bazơ yếu thì hiệu ứng nhiệt là khác nhau. Hãy viết phương trình ion-phân tử cho các phản ứng như vậy.
Trung hòa axit yếu (axit axetic) bằng bazơ mạnh (natri hydroxit):
Ở đây chất điện ly mạnh là natri hydroxit và muối thu được, chất yếu là axit và nước:
Có thể thấy, chỉ có ion natri là không có sự thay đổi trong quá trình phản ứng. Do đó, phương trình ion-phân tử có dạng:
Trung hòa axit mạnh (nitơ) bằng bazơ yếu (amoni hydroxit):
Ở đây chúng ta phải viết axit và muối thu được ở dạng ion, amoni hydroxit và nước ở dạng phân tử:
Các ion không trải qua thay đổi. Bỏ chúng đi, chúng ta thu được phương trình ion-phân tử:
Trung hòa axit yếu (axit axetic) bằng bazơ yếu (amoni hydroxit):
Trong phản ứng này, tất cả các chất trừ những chất tạo thành đều là chất điện li yếu. Do đó, dạng ion-phân tử của phương trình có dạng:
So sánh các phương trình ion-phân tử thu được với nhau, chúng ta thấy rằng chúng đều khác nhau. Vì vậy, rõ ràng là nhiệt của các phản ứng được xem xét cũng khác nhau.
Như đã chỉ ra, các phản ứng trung hòa axit mạnh với bazơ mạnh, trong đó các ion hydro và ion hydroxit kết hợp để tạo thành phân tử nước, tiến gần như hoàn thành. Phản ứng trung hòa, trong đó ít nhất một trong các chất ban đầu là chất điện ly yếu và trong đó các phân tử của các chất liên kết yếu không chỉ hiện diện ở bên phải mà còn ở bên trái của phương trình ion-phân tử, không tiến tới hoàn thành. .
Chúng đạt đến trạng thái cân bằng trong đó muối cùng tồn tại với axit và bazơ mà từ đó nó được hình thành. Vì vậy, sẽ đúng hơn nếu viết phương trình của các phản ứng đó là phản ứng thuận nghịch.
Chủ đề: Liên kết hóa học. sự phân ly điện phân
Bài học: Viết phương trình phản ứng trao đổi ion
Hãy lập phương trình phản ứng giữa sắt (III) hydroxit và axit nitric.
Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O
(Sắt (III) hydroxit là một bazơ không hòa tan nên không bị ảnh hưởng. Nước là chất phân ly kém; thực tế nó không phân ly thành các ion trong dung dịch.)
Fe(OH) 3 + 3H + + 3NO 3 - = Fe 3+ + 3NO 3 - + 3H 2 O
Gạch bỏ cùng số anion nitrat ở bên trái và bên phải và viết phương trình ion viết tắt:
Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O
Phản ứng này tiến tới kết thúc vì một chất ít hòa tan được hình thành - nước.
Hãy viết phương trình phản ứng giữa natri cacbonat và magie nitrat.
Na 2 CO 3 + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + MgCO 3 ↓
Hãy viết phương trình này dưới dạng ion:
(Magie cacbonat không tan trong nước và do đó không phân hủy thành ion.)
2Na + + CO 3 2- + Mg 2+ + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + MgCO 3 ↓
Hãy gạch bỏ cùng số lượng anion nitrat và cation natri ở bên trái và bên phải, rồi viết phương trình ion viết tắt:
CO 3 2- + Mg 2+ = MgCO 3 ↓
Phản ứng này tiến tới kết thúc vì một kết tủa được hình thành - magiê cacbonat.
Hãy viết phương trình phản ứng giữa natri cacbonat và axit nitric.
Na 2 CO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O
(Carbon dioxide và nước là sản phẩm của sự phân hủy tạo thành axit cacbonic yếu.)
2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + CO 2 + H 2 O
CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
Phản ứng này tiến tới kết thúc vì Kết quả là khí được giải phóng và nước được hình thành.
Hãy tạo hai phương trình phản ứng phân tử tương ứng với phương trình ion viết tắt sau: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 .
Phương trình ion viết tắt thể hiện bản chất của phản ứng trao đổi ion. Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói rằng để thu được canxi cacbonat, điều cần thiết là thành phần của chất thứ nhất bao gồm các cation canxi và thành phần của chất thứ hai - anion cacbonat. Hãy lập phương trình phân tử cho các phản ứng thỏa mãn điều kiện này:
CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl
Ca(NO 3) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaNO 3
1. Orzhekovsky P.A. Hóa học: lớp 9: SGK. cho giáo dục phổ thông thành lập / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcherykova, L.S. Pontak. - M.: AST: Astrel, 2007. (§17)
2. Orzhekovsky P.A. Hóa học: lớp 9: giáo dục phổ thông. thành lập / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcherykova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§9)
3. Viêm Rudz G.E. Hóa học: vô cơ. hoá học. Cơ quan. hóa học: sách giáo khoa. cho lớp 9. / G.E. Viêm Rudz, F.G. Feldman. - M.: Giáo dục, OJSC “Sách giáo khoa Moscow”, 2009.
4. Khomchenko ID Tuyển tập các bài toán và bài tập hóa học phổ thông. - M.: RIA “Làn sóng mới”: Nhà xuất bản Umerenkov, 2008.
5. Bách khoa toàn thư dành cho trẻ em. Tập 17. Hóa học/Chương. biên tập. V.A. Volodin, Ved. có tính khoa học biên tập. Tôi. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.
Tài nguyên web bổ sung
1. Bộ sưu tập thống nhất các tài nguyên giáo dục kỹ thuật số (trải nghiệm video về chủ đề): ().
2. Tạp chí “Hóa học và Đời sống” phiên bản điện tử: ().
bài tập về nhà
1. Trong bảng, đánh dấu bằng dấu cộng các cặp chất có thể xảy ra phản ứng trao đổi ion và tiến hành hoàn thành. Viết phương trình phản ứng ở dạng phân tử, ion đầy đủ và ion khử.
|
Chất phản ứng |
K2 CO3 |
AgNO3 |
FeCl3 |
HNO3 |
|
|
CuCl2 |
|||||
2. tr. 67 số 10,13 SGK P.A. Orzhekovsky “Hóa học: lớp 9” / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcherykova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013.
11. Sự phân ly điện phân. Phương trình phản ứng ion
11.5. Phương trình phản ứng ion
Vì chất điện phân trong dung dịch nước phân hủy thành các ion nên có thể lập luận rằng phản ứng trong dung dịch nước của chất điện phân là phản ứng giữa các ion. Những phản ứng như vậy có thể xảy ra khi có sự thay đổi trạng thái oxy hóa của các nguyên tử:
Fe 0 + 2 H + 1 Cl = Fe + 2 Cl 2 + H 0 2
và không thay đổi:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Nói chung, phản ứng giữa các ion trong dung dịch được gọi là phản ứng ion, nếu là phản ứng trao đổi thì phản ứng trao đổi ion. Phản ứng trao đổi ion chỉ xảy ra khi các chất rời khỏi quả cầu phản ứng ở dạng: a) chất điện ly yếu (ví dụ: nước, axit axetic); b) khí (CO 2, SO 2); c) chất ít tan (kết tủa). Công thức của các chất ít tan được xác định từ bảng độ hòa tan (AgCl, BaSO 4, H 2 SiO 3, Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, v.v.). Cần phải ghi nhớ công thức các chất khí và chất điện li yếu. Lưu ý rằng chất điện ly yếu có thể tan nhiều trong nước: ví dụ CH 3 COOH, H 3 PO 4, HNO 2.
Bản chất của phản ứng trao đổi ion được thể hiện phương trình phản ứng ion, thu được từ các phương trình phân tử tuân theo các quy tắc sau:
1) công thức của chất điện ly yếu, chất không tan và kém tan, khí, oxit, hydroanion của axit yếu (HS − , HSO 3 − , HCO 3 − , H 2 PO 4 − , HPO 4 2 − ; ngoại trừ - ion HSO) không được viết dưới dạng ion 4 – trong dung dịch loãng); hydroxocation của các bazơ yếu (MgOH+, CuOH+); các ion phức ( 3− , 2− , 2− );
2) công thức của axit mạnh, kiềm và muối tan trong nước được biểu diễn dưới dạng ion. Công thức Ca(OH) 2 được viết dưới dạng ion nếu sử dụng nước vôi, nhưng không được viết dưới dạng ion trong trường hợp sữa vôi có chứa các hạt Ca(OH) 2 không tan.
Có đầy đủ các phương trình phản ứng ion và viết tắt (ngắn). Phương trình ion viết tắt thiếu các ion có ở cả hai vế của phương trình ion đầy đủ. Ví dụ về viết phương trình phân tử, phương trình ion đầy đủ và phương trình ion rút gọn:
- NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 - phân tử,
Na + + HCO 3 − + H + + Cl − = Na + + Cl − + H 2 O + CO 2 - ion hoàn chỉnh,
HCO 3 − + H + = H 2 O + CO 2 - ion viết tắt;
- BaCl 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KCl - phân tử,
Ba 2 + + 2 Cl − + 2 K + + SO 4 2 − = BaSO 4 ↓ + 2 K + + 2 Cl − - ion hoàn toàn,
Ba 2 + + SO 4 2 − = BaSO 4 ↓ - viết tắt là ion.
Đôi khi phương trình ion đầy đủ và phương trình ion rút gọn giống nhau:
Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O
Ba 2+ + 2OH − + 2H + + SO 4 2 − = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O,
và đối với một số phản ứng, phương trình ion hoàn toàn không thể được biên soạn:
3Mg(OH) 2 + 3H 3 PO 4 = Mg 3 (PO 4) 2 ↓ + 6H 2 O
Ví dụ 11.5.
Chỉ ra một cặp ion có thể có mặt trong phương trình ion-phân tử đầy đủ nếu nó tương ứng với phương trình ion-phân tử viết tắt
Ca 2 ++ SO 4 2 − = CaSO 4 .
1) SO 3 2 − và H +; 3) CO 3 2 − và K + 2) HCO 3 − và K + ; 4) Cl− và Pb 2+.
Giải pháp. Câu trả lời đúng là 2):
Ca 2 + + 2 HCO 3 − + 2 K + + SO 4 2 − = CaSO 4 ↓ + 2 HCO 3 − + 2 K + (muối Ca(HCO 3) 2 hòa tan) hoặc Ca 2+ + SO 4 2 − = CaSO4.
Đối với các trường hợp khác ta có:
1) CaSO 3 + 2H + + SO 4 2 − = CaSO 4 ↓ + H 2 O + SO 2 ;
3) CaCO 3 + 2K + + SO 4 2 − (không xảy ra phản ứng);
4) Ca 2+ + 2Cl − + PbSO 4 (không xảy ra phản ứng).
Trả lời: 2).
Các chất (ion) phản ứng với nhau trong dung dịch nước (tức là tương tác giữa chúng đi kèm với sự hình thành kết tủa, khí hoặc chất điện ly yếu) không thể cùng tồn tại trong dung dịch nước với số lượng đáng kể
Bảng 11.2
Ví dụ về các cặp ion không tồn tại cùng nhau với số lượng đáng kể trong dung dịch nước
Ví dụ 11.6.
Chỉ vào hàng này: HSO 3 − , Na + , Cl − , CH 3 COO − , Zn 2+ - công thức của các ion không thể có mặt với số lượng đáng kể: a) trong môi trường axit; b) trong môi trường kiềm.
Giải pháp. a) Trong môi trường axit, tức là cùng với các ion H +, các anion HSO 3 − và CH 3 COO − không thể có mặt, vì chúng phản ứng với các cation hydro, tạo thành chất điện phân hoặc khí yếu:
CH 3 COO − + H + ⇄ CH 3 COOH
HSO 3 − + H + ⇄ H 2 O + SO 2
b) Các ion HSO 3 − và Zn 2+ không thể có trong môi trường kiềm, vì chúng phản ứng với các ion hydroxit để tạo thành chất điện ly yếu hoặc kết tủa:
HSO 3 − + OH − ⇄ H 2 O + SO 3 2 −
Zn 2+ + 2OH– = Zn(OH) 2 ↓.
Trả lời: a) HSO 3 − và CH 3 COO −; b) HSO 3 − và Zn 2+.
Dư lượng muối axit của axit yếu không thể tồn tại với số lượng đáng kể trong môi trường axit hoặc môi trường kiềm, vì trong cả hai trường hợp đều tạo thành chất điện ly yếu.
Điều tương tự cũng có thể nói về dư lượng muối cơ bản chứa nhóm hydroxo:
CuOH + + OH − = Cu(OH) 2 ↓
Hướng dẫn
Hãy xem xét một ví dụ về sự hình thành một hợp chất ít tan.
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl
Hoặc một phiên bản ion:
2Na+ +SO42- +Ba2++ 2Cl- = BaSO4 + 2Na+ + 2Cl-
Cần nhớ rằng tổng điện tích ở vế trái của phương trình phải bằng tổng điện tích ở vế phải của phương trình.
Viết phương trình ion phản ứng giữa dung dịch nước của các chất sau: a) HCl và NaOH; b) AgNO3 và NaCl; c) K2CO3 và H2SO4; d) CH3COOH và NaOH.
Giải pháp. Viết các phương trình tương tác của các chất này ở dạng phân tử:
a) HCl + NaOH = NaCl + H2O
b) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
c) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O
d) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
Lưu ý rằng sự tương tác của các chất này là có thể xảy ra, vì kết quả là sự liên kết của các ion với sự hình thành chất yếu (H2O), chất ít tan (AgCl) hoặc khí (CO2).
Bằng cách loại trừ các ion giống nhau ở bên trái và bên phải của đẳng thức (trong trường hợp tùy chọn a) - ion và, trong trường hợp b) - ion natri và -ion, trong trường hợp c) - ion kali và ion sunfat), d) - ion natri, bạn sẽ giải được các phương trình ion sau:
a) H+ + OH- = H2O
b) Ag+ + Cl- = AgCl
c) CO32- + 2H+ = CO2 + H2O
d) CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O
Khá thường xuyên, trong công việc độc lập và thử nghiệm, có những nhiệm vụ liên quan đến việc giải phương trình phản ứng. Tuy nhiên, nếu không có một số kiến thức, kỹ năng và khả năng, ngay cả những phương pháp hóa học đơn giản nhất cũng phương trìnhđừng viết.
Điều tương tự cũng có thể nói về dư lượng muối cơ bản chứa nhóm hydroxo:
Trước hết, bạn cần nghiên cứu các hợp chất hữu cơ và vô cơ cơ bản. Phương sách cuối cùng, bạn có thể có một bảng ghi chú phù hợp trước mặt để có thể trợ giúp trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. Sau khi đào tạo, những kiến thức, kỹ năng cần thiết vẫn sẽ được lưu giữ trong trí nhớ của bạn.
Vật liệu cơ bản bao gồm cả vật liệu bao phủ cũng như các phương pháp thu được từng hợp chất. Chúng thường được trình bày dưới dạng sơ đồ tổng quát, ví dụ: 1. + bazơ = muối + nước
2. Axit oxit + bazơ = muối + nước
3. Oxit bazơ + axit = muối + nước
4. kim loại + axit (pha loãng) = muối + hydro
5. muối hòa tan + muối hòa tan = muối không hòa tan + muối hòa tan
6. muối tan + = bazơ không tan + muối tan
Có trước mắt bạn một bảng về độ hòa tan của muối, cũng như các bảng ghi chú, bạn có thể quyết định về chúng phương trình phản ứng. Điều quan trọng là phải có một danh sách đầy đủ các sơ đồ như vậy, cũng như thông tin về công thức và tên của các loại hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau.
Sau khi hoàn thành phương trình, cần kiểm tra lại cách viết đúng chính tả của các công thức hóa học. Axit, muối và bazơ có thể dễ dàng kiểm tra bằng bảng độ hòa tan, bảng này hiển thị điện tích của dư lượng axit và ion kim loại. Điều quan trọng cần nhớ là bất kỳ vật nào nói chung đều phải trung hòa về điện, nghĩa là số lượng điện tích dương phải trùng với số lượng điện tích âm. Trong trường hợp này, cần phải tính đến các chỉ số được nhân với các khoản phí tương ứng.
Nếu giai đoạn này đã được thông qua và bạn tự tin vào tính đúng đắn của chính tả phương trình hóa chất phản ứng, thì bây giờ bạn có thể thiết lập các hệ số một cách an toàn. Phương trình hóa học được biểu diễn bằng ký hiệu thông thường phản ứng sử dụng ký hiệu hóa học, chỉ số và hệ số. Ở giai đoạn này của nhiệm vụ, bạn phải tuân thủ các quy tắc: Hệ số được đặt trước công thức hóa học và áp dụng cho tất cả các nguyên tố tạo nên chất đó.
Chỉ số được đặt sau nguyên tố hóa học thấp hơn một chút và chỉ đề cập đến nguyên tố hóa học ở bên trái của nó.
Nếu một nhóm (ví dụ: dư lượng axit hoặc nhóm hydroxyl) nằm trong ngoặc, thì bạn cần hiểu rằng hai chỉ số liền kề (trước và sau ngoặc) được nhân với nhau.
Khi đếm số nguyên tử của một nguyên tố hóa học, hệ số được nhân (không cộng!) với chỉ số.
Tiếp theo, người ta tính lượng từng nguyên tố hóa học sao cho tổng số nguyên tố có trong các chất ban đầu trùng với số nguyên tử có trong các hợp chất tạo thành trong sản phẩm. phản ứng. Bằng cách phân tích và áp dụng các quy tắc trên, bạn có thể học cách giải quyết phương trình phản ứng thuộc chuỗi chất.
Hầu hết các phản ứng hóa học diễn ra trong dung dịch. Dung dịch điện phân có chứa các ion nên phản ứng trong dung dịch điện phân thực chất là phản ứng giữa các ion.
Phản ứng giữa các ion được gọi là phản ứng ion và phương trình phản ứng như vậy được gọi là phương trình ion.
Khi lập phương trình ion, cần chú ý đến thực tế là công thức của các chất hơi phân ly, không hòa tan và khí được viết ở dạng phân tử.
Một chất màu trắng kết tủa, sau đó đặt một mũi tên hướng xuống bên cạnh công thức của nó, và nếu một chất khí thoát ra trong phản ứng thì một mũi tên hướng lên trên sẽ được đặt bên cạnh công thức của nó.
Hãy viết lại phương trình này, mô tả các chất điện ly mạnh ở dạng ion và các phản ứng rời khỏi quả cầu dưới dạng phân tử:
Do đó chúng ta đã viết được phương trình ion đầy đủ của phản ứng.
Nếu chúng ta loại trừ các ion giống hệt nhau khỏi cả hai vế của phương trình, nghĩa là những ion không tham gia phản ứng trong phương trình bên trái và bên phải), chúng ta thu được phương trình ion rút gọn của phản ứng: 
Do đó, phương trình ion viết tắt là phương trình ở dạng tổng quát đặc trưng cho bản chất của phản ứng hóa học, cho biết ion nào phản ứng và kết quả là chất nào được hình thành.
Phản ứng trao đổi ion tiến tới hoàn thành trong trường hợp hình thành kết tủa hoặc chất phân ly nhẹ, chẳng hạn như nước. Khi cho một lượng dư dung dịch axit nitric vào dung dịch natri hydroxit có màu đỏ thẫm với phenolphtalein, dung dịch sẽ bị đổi màu, đây là dấu hiệu cho thấy phản ứng hóa học xảy ra: 
Nó cho thấy rằng sự tương tác giữa axit mạnh và kiềm bị giảm xuống thành tương tác giữa ion H+ và ion OH -, kết quả là tạo thành chất có độ phân ly thấp - nước.
Phản ứng giữa axit mạnh và kiềm được gọi là phản ứng trung hòa. Đây là trường hợp đặc biệt của phản ứng trao đổi.
Phản ứng trao đổi như vậy có thể xảy ra không chỉ giữa axit và kiềm mà còn giữa axit và bazơ không hòa tan. Ví dụ: nếu bạn thu được kết tủa màu xanh lam của đồng (II) hydroxit không hòa tan bằng cách cho đồng II sunfat phản ứng với kiềm:
Sau đó chia kết tủa thu được thành ba phần rồi thêm dung dịch axit sulfuric vào kết tủa trong ống nghiệm thứ nhất, dung dịch axit clohydric vào kết tủa ở ống nghiệm thứ hai và dung dịch axit nitric vào kết tủa trong ống nghiệm thứ hai. ống nghiệm thứ ba thì kết tủa sẽ tan hết ở cả ba ống nghiệm. Điều này có nghĩa là trong mọi trường hợp, một phản ứng hóa học đã diễn ra, bản chất của phản ứng đó được phản ánh bằng cùng một phương trình ion.
Để xác minh điều này, hãy viết các phương trình ion phân tử, đầy đủ và viết tắt của các phản ứng đã cho.
Hãy xem xét các phản ứng ion xảy ra khi hình thành khí. Đổ 2 ml dung dịch natri cacbonat và kali cacbonat vào hai ống nghiệm. Sau đó đổ dung dịch axit clohydric vào thùng thứ nhất và axit nitric vào thùng thứ hai. Trong cả hai trường hợp, chúng ta sẽ nhận thấy hiện tượng “sôi” đặc trưng do khí carbon dioxide được giải phóng. Hãy viết các phương trình phản ứng cho trường hợp thứ nhất: 
Các phản ứng xảy ra trong dung dịch điện phân được mô tả bằng phương trình ion. Những phản ứng này được gọi là phản ứng trao đổi ion, vì trong dung dịch các chất điện phân trao đổi ion của chúng. Như vậy, có thể rút ra hai kết luận.
1. Phản ứng trong dung dịch nước của chất điện phân là phản ứng giữa các ion nên được biểu diễn dưới dạng phương trình ion.
Chúng đơn giản hơn phân tử và có tính chất tổng quát hơn.
2. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch điện phân thực tế chỉ diễn ra không thuận nghịch nếu kết quả là tạo thành kết tủa, khí hoặc chất phân ly nhẹ.
7. Kết nối phức tạp