Καθαρή ιοντική εξίσωση και πλήρης ιοντική εξίσωση

Η καθαρή ιοντική εξίσωση, η πλήρης ιοντική εξίσωση και η μοριακή εξίσωση είναι τρεις μέθοδοι γραφής χημικών εξισώσεων για αντιδράσεις σε υδατικό διάλυμα. Αυτές είναι αντιδράσεις εξουδετέρωσης και καθίζησης όπου οι ηλεκτρολύτες (άλας, οξέα, βάσεις) διαλύονται στο νερό και αντιδρούν μεταξύ τους. Ακολουθούν οι ορισμοί των τριών τύπων ιοντικών εξισώσεων, παραδείγματα και μια ματιά στο πότε χρησιμοποιείτε κάθε φόρμα.

• Η μοριακή εξίσωση είναι η ισορροπημένη χημική εξίσωση για μια ιοντική αντίδραση.
• Οι πλήρεις ιοντικές εξισώσεις περιλαμβάνουν όλα τα είδη σε μια ιοντική αντίδραση, συμπεριλαμβανομένων των ιόντων θεατών.
• Η καθαρή ιοντική εξίσωση δείχνει μόνο τα είδη που συμμετέχουν στη χημική αντίδραση.

Μοριακή εξίσωση

Η μοριακή εξίσωση είναι η ισορροπημένη εξίσωση που δείχνει τα αντιδρώντα και τα προϊόντα ως ουδέτερα χημικά είδη. Η κατάσταση της ύλης κάθε ουσίας βρίσκεται σε παρένθεση μετά από κάθε τύπο, όπου (s) σημαίνει στερεό, (l) σημαίνει υγρό, (g) σημαίνει αέριο και (aq) σημαίνει διαλυμένο σε υδατικό διάλυμα.

Για παράδειγμα, η μοριακή εξίσωση για την αντίδραση μεταξύ νιτρικού αργύρου (AgNO₃ ) και το χλωριούχο νάτριο (NaCl) στο νερό είναι:

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

Αυτός είναι ένας καλός τύπος εξίσωσης για να δώσει μια επισκόπηση μιας χημικής αντίδρασης. Είναι επίσης χρήσιμο όταν υπάρχουν ασθενή οξέα ή βάσεις ή ατελώς διαλυτά άλατα επειδή δεν διασπώνται πλήρως στα ιόντα τους στο νερό.

• Για τη μοριακή εξίσωση, γράψτε τα ουδέτερα αντιδρώντα, τα προϊόντα και την κατεύθυνση της αντίδρασης.
• Αναφέρετε τις καταστάσεις της ύλης των αντιδρώντων και των προϊόντων σε παρένθεση ακολουθώντας τους χημικούς τύπους.
• Ισορροπήστε τη χημική αντίδραση.

Πλήρης ιοντική εξίσωση

Η πλήρης ιοντική εξίσωση δείχνει όλα τα ιόντα του διαλύματος, ανεξάρτητα από το αν συμμετέχουν στη χημική αντίδραση. Με άλλα λόγια, η πλήρης ιοντική εξίσωση περιλαμβάνει ιόντα θεατή. Για παράδειγμα, η πλήρης ιοντική εξίσωση για την αντίδραση μεταξύ νιτρικού αργύρου και χλωριούχου αργύρου είναι:

Ag(aq) + NO₃ (aq) + Na(aq) + Cl(aq) → AgCl(s) + Na(aq) + NO₃ (aq)

Όπως η μοριακή εξίσωση, η πλήρης ιοντική εξίσωση παραθέτει τα αντιδρώντα, τα προϊόντα και την κατάσταση της ύλης τους. Ωστόσο, δίνει και το ηλεκτρικό φορτίο κάθε χημικού είδους. Αυτό σας δίνει ευκολότερο χρόνο εξισορρόπησης χημικών εξισώσεων τόσο για το φορτίο όσο και για τη μάζα. Σε πιο σύνθετες αντιδράσεις, δείχνει επίσης είδη που μπορεί να παρεμβαίνουν σε μια αντίδραση ή ακόμη και να συμμετέχουν σε παρενέργειες.

• Για την πλήρη ιοντική εξίσωση, αναφέρετε όλα τα μόρια και τα ιόντα που βρίσκονται στο δοχείο αντίδρασης.
• Αναγράψτε την κατάσταση της ύλης σε παρένθεση μετά από κάθε τύπο.
• Ισορροπήστε την εξίσωση για τη μάζα και το φορτίο.

Καθαρή ιοντική εξίσωση

Η καθαρή ιοντική εξίσωση είναι η εξισορροπημένη χημική εξίσωση που δείχνει μόνο τα είδη που συμμετέχουν στη χημική αντίδραση. Τα ιόντα θεατών ακυρώνονται και δεν εμφανίζονται στην εξίσωση. Τα ιόντα θεατή είναι ιόντα που απαντώνται και στις δύο πλευρές του βέλους της αντίδρασης. Ισορροπήστε την καθαρή ιοντική εξίσωση τόσο για τη μάζα όσο και για το φορτίο και συμπεριλάβετε την κατάσταση της ύλης των αντιδρώντων και των προϊόντων.

Ag(aq) + NO₃ (aq) + Na(aq) + Cl(aq) → AgCl(s) + Na(aq) + ΟΧΙ₃ (aq)

Για παράδειγμα, για την αντίδραση μεταξύ νιτρικού αργύρου και χλωριούχου νατρίου, η καθαρή ιοντική εξίσωση είναι:

Ag(aq) + Cl(aq) → AgCl(s)

Η καθαρή ιοντική εξίσωση σας λέει με μια ματιά ποια ιόντα επηρεάζουν το σχηματισμό του προϊόντος και εάν υπάρχει στερεό παρόν ή όχι.

• Για την καθαρή ιοντική εξίσωση, ξεκινήστε με την πλήρη ιοντική εξίσωση. Η καθαρή ιοντική εξίσωση είναι ισορροπημένη ως προς τη μάζα και το φορτίο και απαριθμεί την κατάσταση της ύλης όλων των ειδών.
• Ακυρώστε τα ιόντα θεατή, τα οποία εμφανίζονται τόσο στην πλευρά του αντιδραστηρίου όσο και στην πλευρά του προϊόντος του βέλους αντίδρασης.

Παράδειγμα μοριακών, πλήρους και καθαρών ιοντικών εξισώσεων

Για παράδειγμα, εδώ είναι οι μοριακές, πλήρεις και καθαρές ιοντικές εξισώσεις για την αντίδραση μεταξύ χλωριούχου χαλκού(II) (CuCl₂ ) και φωσφορικό κάλιο (K₃ PO₄ ). Από τους κανόνες διαλυτότητας, γνωρίζετε ότι ο χλωριούχος χαλκός και το φωσφορικό κάλιο είναι διαλυτά στο νερό. Επίσης, από τους κανόνες διαλυτότητας, γνωρίζετε ότι το χλωριούχο κάλιο (KCl) είναι διαλυτό, ενώ ο φωσφορικός χαλκός (II) είναι αδιάλυτος.

Εξίσωση ανισορροπίας

CuCl₂ (aq) + K₃ PO₄ (aq) → KCl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (s)

Μοριακή εξίσωση

3CuCl₂ (aq) + 2K₃ PO₄ (aq) → 6KCl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (s)

Πλήρης ιοντική εξίσωση

3Cu(aq) + 6Cl(aq) + 6K(aq) + 2PO₄ (aq) → 6K(aq) + 6Cl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (s)

Καθαρή ιοντική εξίσωση

3Cu(aq)+2PO₄ (aq)→ Cu₃ (PO₄ )₂ (s)

Αναφορές

• Atkins P.; de Paula, J. (2006). Φυσική χημεία (8η έκδ.). W.H. Φρίμαν. ISBN 978-0-7167-8759-4.
• Brady, James E.; Senese, Frederick; Jespersen, Neil D. (2007). Χημεία:Ύλη και οι αλλαγές της . John Wiley &Sons. ISBN 9780470120941.
• Laidler, K. J. (1978). Φυσική χημεία με βιολογικές εφαρμογές . Μπέντζαμιν/Κάμινγκς. ISBN 978-0-8053-5680-9.
• Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Γενική Χημεία:Αρχές και Σύγχρονες Εφαρμογές (8η έκδ.). Upper Saddle River, N.J:Prentice Hall. ISBN 978-0-13-014329-7.
• Zumdahl, Steven S. (1997). Χημεία (4η έκδ.). Βοστώνη, MA:Houghton Mifflin Company. ISBN 9780669417944.