Ioonvõrrandi määratlus ja näited

Sarnane a molekulaarvõrrand, mis ekspresseerib ühendeid molekulidena, on ioonvõrrand keemiline võrrand, milles vesilahuses olevad elektrolüüdid väljendatakse dissotsieerunud ioonidena. Tavaliselt on see vees lahustatud sool, kus ioonilistele liikidele järgneb võrrandis (aq), mis näitab, et need on vesilahuses.

Vesilahustes olevad ioonid stabiliseeruvad ioon-dipoolide interaktsioonil veemolekulidega. Ioonilise võrrandi võib kirjutada iga elektrolüüdi kohta, mis dissotsieerub ja reageerib polaarses lahustis. Tasakaalustatud ioonvõrrandis on aatomite arv ja tüüp reaktsiooni noole mõlemal küljel samad. Lisaks on netotasu võrrandi mõlemal küljel sama.

Tugevad happed, tugevad alused ja lahustuvad ioonühendid (tavaliselt soolad) eksisteerivad vesilahuses dissotsieerunud ioonidena, seega kirjutatakse need ioonvõrrandis ioonidena. Nõrgad happed ja alused ning lahustumatud soolad kirjutatakse tavaliselt nende molekulvalemite abil, sest ainult väike osa neist dissotsieerub ioonideks. On erandeid, eriti happe-aluse reaktsioonide puhul.

Ag⁺(aq) + EI₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + EI₃^-(aq) on ioonvõrrand keemilise reaktsiooni

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

Ioonvõrrandite kaks levinumat vormi on täielik ioonvõrrand ja ioonvõrrand. Ioonide täielik võrrand näitab keemilises reaktsioonis kõiki dissotsieerunud ioone. Ioonide netovõrrand tühistab ioonid, mis ilmuvad reaktsiooni noole mõlemale küljele, kuna nad põhimõtteliselt ei osale huvipakkuvas reaktsioonis. Ioonid, mis kustutatakse, nimetatakse pealtvaatajate ioonid.

Näiteks hõbenitraadi (AgNO₃) ja naatriumkloriidi (NaCl) sisaldus vees, täielik ioonvõrrand on järgmine:

Ag⁺(aq) + EI₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + EI₃^-(aq)

Pange tähele naatrium katioon Na⁺ ja nitraatanioon NO₃^- nii noolte reagentide kui ka toodete poolel. Kui need tühistatakse, võidakse ioonide netovõrrand kirjutada järgmiselt:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (id)

Selles näites oli iga liigi koefitsient 1 (mida ei kirjutata). Kui iga liik oleks alustanud näiteks kahega, jagatakse iga koefitsient ühise jagajaga, et kirjutada ioonvõrrandi võrrand väikseimate täisarvude abil.

Nii täielik ioonvõrrand kui ka netoioonne ioonvõrrand peaksid olema kirjutatud tasakaalustatud võrranditena.

Brady, James E. "Keemia: aine ja selle muutused. John Wiley & Sons. "Frederick A. Senese, 5. väljaanne, Wiley, detsember 2007.