Когда учащиеся узнали, что более активный металл вытеснять ионы другого металла из водных растворов его солей, Андрей предложил получить железо, добавив к раствору нитрата этого металла кусочек металлического натрия. Сергей его поддержал, а Ира сказала, что такая реакция не произойдёт.

Кто из учащихся прав? Обоснуйте ответ.

Ионной называют сильно поляризованную (при значительных различиях электроотрицательностей входящих в молекулу элементов) связь, когда электронная плотность практически целиком сдвинута к одной структурной единице. Ионная связь в отличии от ковалентной, характеризуется ненаправленностью и ненасыщаемостью, а свойство поляризуемости теряет для неё всякий смысл.
Механизм образования ионной связи можно рассмотреть на примере реакции между натрием и хлором. Атом щелочного металла легко теряет электрон, а атом галогена - приобретает. В результате этого возникает катион натрия и хлорид-анион. Они образуют соединение за счет электростатического притяжения между ними.
Типичные ионные соединения: NaCl, LiF.
Уравнения превращения соответствующих ионов в нейтральные атомы:
Na+ + 1e → Na0
Cl- → Cl0 + 1e

Li+ + 1e → Li0
F- → F0 + 1e

В соответствии с правилом Бертолле: реакции обмена протекают только тогда, когда образуется малорастворимое соединение (осадок) , легколетучее вещество (газ) , или малодиссоциирующее соединение (очень слабый электролит, в том числе и вода) . В таких случаях реакции будут практически не обратимы.

в скобках указаны заряды ионов
а) сульфата цинка и нитрата бария
ZnSO4 + Ba(NO3)2=Zn(NO3)2 + BaSO4 (осадок)
Zn(+2) + SO4(-2) + Ba(+2) + 2NO3(-1)=Zn(+2) + 2NO3(-1) + BaSO4 (осадок)
SO4(-2) + Ba(+2)= BaSO4 (осадок)

б) сульфата меди (II) и гидроксида калия;
СuSO4 + 2KOH = K2SO4 + Cu(OH)2 (осадок)
Сu(+2) + SO4(-2) + 2K(+1) + 2OH(-1) = 2K(+1) + SO4(-2) + Cu(OH)2 (осадок)
Сu(+2)+ 2OH(-1) = Cu(OH)2 (осадок)

в) сульфата цинка, хлорида магния и ортофосфата натрия;
3ZnSO4 + 2Na3PO4 = 3Na2SO4 + Zn3(PO4)2 (осадок)
3Zn(+2) + 3SO4(-2) + 6Na(+1) + 2PO4(-3) = 6Na(+1) + 3SO4(-2) + Zn3(PO4)2 (осадок)
3Zn(+2) + 2PO4(-3) = Zn3(PO4)2 (осадок)

3MgCl2 + 2Na3PO4= 6NaCl + Mg3(PO4)2 (осадок)
3Mg(+2) + 6Cl(-1) + 6Na(+1) +2PO4(-3)= 6Na(+1) + 6Cl(-1) + Mg3(PO4)2 (осадок)
3Mg(+2) + 2PO4(-3)= Mg3(PO4)2 (осадок)

г) хлорида железа (III) и сульфата магния.
2FeCl3 + 3MgSO4 = Fe2(SO4)3 + 3MgCl2 <<= обратимая реакция