Вопросы кейса: 1) Почему реакция между раствором хлорида бария и раствором серной кислоты относится к реакциям ионного обмена? 2) В чём состоит сущность этой реакции? 3) Как объяснить, что эта реакция возможна и практически идёт до конца?

1. В растворах хлорид бария и серная кислота диссоциируют на ионы:

\(\mathrm{BaCl_2 \rightarrow Ba^{2+}+2Cl^-}\);
\(\mathrm{H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}}\).

Ионы обмениваются партнёрами: \(\mathrm{Ba^{2+}}\) соединяется с \(\mathrm{SO_4^{2-}}\), а \(\mathrm{H^+}\) — с \(\mathrm{Cl^-}\). Поэтому реакция относится к реакциям ионного обмена.

2. Сущность реакции: при смешивании растворов образуется нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок:

\[\mathrm{BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl}\]

Полное ионное уравнение:

\[\mathrm{Ba^{2+}+2Cl^-+2H^++SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow+2H^++2Cl^-}\]

Сокращённое ионное уравнение:

\[\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow}\]

Ионы \(\mathrm{H^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) не изменяются и являются ионами-наблюдателями.

3. Реакция возможна и практически идёт до конца, потому что образуется очень малорастворимое вещество — сульфат бария \(\mathrm{BaSO_4}\). Он выпадает в осадок и удаляет из раствора ионы \(\mathrm{Ba^{2+}}\) и \(\mathrm{SO_4^{2-}}\). Поэтому обратное соединение этих ионов в растворе практически не происходит, и равновесие смещается в сторону образования осадка.

Ответ: \(\mathrm{BaCl_2+H_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2HCl}\); сокращённое ионное уравнение — \(\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow}\). Реакция идёт практически до конца из-за выпадения нерастворимого осадка \(\mathrm{BaSO_4}\).