Ioonvõrrandi võrrandi definitsioon (keemia)

Keemiliste reaktsioonide võrrandite kirjutamiseks on erinevaid viise. Mõned levinumad on tasakaalustamata võrrandid, mis näitavad seotud liike; tasakaalustatud keemilised võrrandid, mis näitavad liikide arvu ja tüüpi; molekulaarvõrrandid, mis ekspresseerivad ühendeid molekulidena, mitte ioonidena; ja ioonvõrrandvõrrandid, mis käsitlevad ainult liike, mis reageerivad reaktsioonile. Põhimõtteliselt peate teadma, kuidas kirjutada kahte esimest tüüpi reaktsiooni, et saada netoioonide võrrand.

Ioonvõrrand on a keemiline võrrand reaktsioon see loetleb ainult reaktsioonis osalevad liigid. Ioonvõrgu võrrandit kasutatakse tavaliselt happe-aluse korral neutraliseerimisreaktsioonid, topeltnihke reaktsioonidja redoksreaktsioonid. Teisisõnu, neoonioonide võrrand kehtib reaktsioonide kohta, mis on vees tugevad elektrolüüdid.

1 M HCl ja 1 M NaOH segamisel tekkiv reaktsiooni ioonvõrrand on järgmine:
H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O (l)
The Cl^- ja Na⁺ ioonid ei reageeri ja neid pole loendis loetletud ioonvõrrand.

Ioonvõrgu võrrandi kirjutamiseks on kolm sammu:

1. Tasakaalustage keemiline võrrand.
2. Kirjutage võrrand kõigi lahuses olevate ioonide osas. Teisisõnu, murda kõik tugevad elektrolüüdid ioonideks moodustuvad nad vesilahuses. Märkige kindlasti iga iooni valem ja laeng, kasutage koefitsiente (numbrid a ees) liigid), et näidata iga iooni kogus, ja kirjutada (iq) pärast iga iooni, et näidata selle ioonide vesilahus lahendus.
3. Ioonvõrrandvõrrandis muutuvad kõik liigid tähtedega (s), (l) ja (g) muutumatuks. Kõik (aq), mis jäävad võrrandi mõlemale küljele (reagendid ja saadused), saab kustutada. Neid nimetatakse "pealtvaatajate ioonid"ja nad ei osale reaktsioonis.

Võime teada saada, millised liigid hajuvad ioonideks ja millised moodustavad tahkeid aineid (sadestub) tunneb ära molekulaarsed ja ioonilised ühendid, tunneb tugevaid happeid ja aluseid ning ennustab ühendi lahustuvust ühendid. Molekulaarsed ühendid, nagu sahharoos või suhkur, ei haju vees. Ioonilised ühendid, nagu naatriumkloriid, dissotsieeruvad vastavalt lahustuvuse reeglitele. Tugevad happed ja alused hajuvad täielikult ioonideks, nõrgad happed ja alused aga ainult osaliselt.

Ioonsete ühendite puhul aitab see tutvuda lahustuvuse reeglitega. Järgige reegleid järjekorras:

• Kõik leelismetallisoolad on lahustuvad. (nt Li, Na, K jne soolad) - konsulteerige a perioodilisustabel kui pole kindel)
• Kõik NH₄⁺ soolad on lahustuvad.
• Kõik EI₃^-, C₂H₃O₂^-, ClO₃^-ja ClO₄^- soolad on lahustuvad.
• Kõik Ag⁺, Pb²⁺ja Hg₂²⁺ soolad ei lahustu.
• Kõik Cl^-, Br^-, ja mina^- soolad on lahustuvad.
• Kõik CO₃^2-, O^2-, S^2-, OH^-, PO₄^3-, CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, ja nii₃^2- soolad ei lahustu (eranditega).
• Kõik SO₄^2- soolad on lahustuvad (eranditega).

Näiteks teate neid reegleid järgides naatriumsulfaati lahustuvana, samas kui raudsulfaati mitte.

Kuus tugevat hapet, mis täielikult hajub, on HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂Nii₄, HClO₄. Leeliste (rühm 1A) ja leelismuldmetalli (rühm 2A) oksiidid ja hüdroksiidid on tugevad alused, mis täielikult dissotsieeruvad.

Vaatleme näiteks naatriumkloriidi ja hõbenitraadi vahelist reaktsiooni vees. Kirjutame ioonvõrrandi.

Esiteks peate teadma nende ühendite valemeid. Hea mõte on meelde jätta tavaline ioonid, aga kui te ei tunne neid, on see reaktsioon, millele kirjutatakse (aq) liikide järgi, et näidata, et nad on vees:

NaCl (vesilahus) + AgNO₃(aq) → NaNO₃(aq) + AgCl (id)

Kuidas teate hõbenitraadi ja hõbekloriidi vormi ning et hõbekloriid on tahke aine? Kasutage lahustuvuse reegleid, et määrata mõlemad reagendid vees dissotsieerumiseks. Reaktsiooni toimumiseks peavad nad vahetama ioone. Jällegi, kasutades lahustuvuse reegleid, teate, et naatriumnitraat on lahustuv (jääb vesilahuseks), kuna kõik leelismetallisoolad on lahustuvad. Kloriidsoolad ei lahustu, nii et teate, et AgCl sadestub.

Seda teades saate võrrandi ümber kirjutada, et näidata kõiki ioone ( täielik ioonvõrrand):

Ei⁺(aq) + Kl⁻​​(aq) + Ag⁺(aq) + EI₃​⁻​​(aq) → Na⁺​​(aq) + EI₃​⁻​​(aq) + AgCl (s)

Naatrium- ja nitraatioonid esinevad mõlemal pool reaktsiooni ja neid reaktsioon ei muuda, nii et saate need mõlemalt poolt reaktsiooni tühistada. See annab teile ioonvõrgu võrrandi:

Kl^-(aq) + ag⁺(aq) → AgCl (id)