تعريف صافي المعادلة الأيونية (كيمياء)

هناك طرق مختلفة لكتابة معادلات للتفاعلات الكيميائية. بعض من أكثر المعادلات غير المتوازنة شيوعًا ، والتي تشير إلى الأنواع المعنية ؛ معادلات كيميائية متوازنةتشير إلى عدد الأنواع ونوعها ؛ المعادلات الجزيئية، التي تعبر عن المركبات كجزيئات بدلاً من أيونات المكونات ؛ والمعادلات الأيونية الصافية ، التي تتعامل فقط مع الأنواع التي تساهم في التفاعل. في الأساس ، تحتاج إلى معرفة كيفية كتابة النوعين الأولين من التفاعلات للحصول على المعادلة الأيونية الصافية.

المعادلة الأيونية الصافية هي معادلة كيميائية أ رد فعل يسرد فقط تلك الأنواع المشاركة في التفاعل. تستخدم المعادلة الأيونية الصافية بشكل شائع في القاعدة الحمضية تفاعلات التعادل, تفاعلات الإزاحة المزدوجةو تفاعلات الأكسدة والاختزال. بعبارة أخرى ، تنطبق المعادلة الصافية الأيونية على التفاعلات التي تكون شوارد قوية في الماء.

المعادلة الصافية الأيونية للتفاعل الناتج عن خلط 1 مولار من HCl و 1 مولار من NaOH هي:
ح⁺(aq) + OH^-(ع) → ح₂O (ل)
على البنود^- ونا⁺ أيونات لا تتفاعل ولم يتم سردها في المعادلة الأيونية الصافية.

هناك ثلاث خطوات لكتابة معادلة أيونية صافية:

1. موازنة المعادلة الكيميائية.
2. اكتب المعادلة من حيث جميع الأيونات في الحل. وبعبارة أخرى ، كسر كل الشوارد القوية في الأيونات التي تشكلها في محلول مائي. تأكد من الإشارة إلى صيغة وشحنة كل أيون ، استخدم المعاملات (الأرقام أمام أ الأنواع) للإشارة إلى كمية كل أيون ، والكتابة (aq) بعد كل أيون للإشارة إلى أنه في مائي المحلول.
3. في المعادلة الأيونية الصافية ، لن تتغير جميع الأنواع التي تحتوي على (s) و (l) و (g). يمكن إلغاء أي (aq) متبقي على جانبي المعادلة (المواد المتفاعلة والمنتجات). تسمى هذه "أيونات المتفرج"وهم لا يشاركون في رد الفعل.

مفتاح معرفة الأنواع التي تتفكك في الأيونات وأي المواد الصلبة (الرواسب) هو أن تكون قادرًا على التعرف على المركبات الجزيئية والأيونية ، ومعرفة الأحماض والقواعد القوية ، والتنبؤ بالذوبان مجمعات سكنية. لا تتحلل المركبات الجزيئية ، مثل السكروز أو السكر ، في الماء. تتحلل المركبات الأيونية ، مثل كلوريد الصوديوم وفقًا لقواعد الذوبان. تتحلل الأحماض والقواعد القوية تمامًا إلى أيونات ، بينما تنفصل الأحماض والقواعد الضعيفة جزئيًا فقط.

بالنسبة للمركبات الأيونية ، فإنه يساعد على استشارة قواعد الذوبانية. اتبع القواعد بالترتيب:

• جميع الأملاح المعدنية القلوية قابلة للذوبان. (على سبيل المثال ، أملاح Li ، Na ، K ، إلخ. - استشارة أ الجدول الدوري إذا كنت غير متأكد)
• جميع NH₄⁺ الأملاح قابلة للذوبان.
• كل لا₃^-، ج₂ح₃يا₂^-، كلو₃^-و ClO₄^- الأملاح قابلة للذوبان.
• كل أغ⁺، Pb²⁺، والزئبق₂²⁺ الأملاح غير قابلة للذوبان.
• الكل Cl^-، Br^-، و انا^- الأملاح قابلة للذوبان.
• جميع CO₃^2-، يا^2-، س^2-، أوهايو^-، ص₄^3-، كرو₄^2-، سجل تجاري₂يا₇^2-، و حينئذ₃^2- الأملاح غير قابلة للذوبان (مع استثناءات).
• كل SO₄^2- الأملاح قابلة للذوبان (مع استثناءات).

على سبيل المثال ، باتباع هذه القواعد ، تعرف أن كبريتات الصوديوم قابلة للذوبان ، بينما كبريتات الحديد ليست كذلك.

الأحماض الستة القوية التي تنفصل تمامًا هي حمض الهيدروكلوريك ، HBr ، HI ، HNO₃، ح₂وبالتالي₄، حمض الهيدروكلوريك₄. إن أكاسيد وهيدروكسيدات القلويات (المجموعة 1 أ) والفلزات القلوية (المجموعة 2 ألف) هي قواعد قوية تنفصل تمامًا.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك التفاعل بين كلوريد الصوديوم ونترات الفضة في الماء. لنكتب المعادلة الأيونية الصافية.

أولاً ، تحتاج إلى معرفة الصيغ لهذه المركبات. إنها فكرة جيدة أن تحفظ الأشياء المشتركة أيونات، ولكن إذا كنت لا تعرفهم ، فهذا هو رد الفعل ، مكتوبًا بـ (aq) يتبع الأنواع للإشارة إلى وجودهم في الماء:

NaCl (aq) + AgNO₃(ع) → NaNO₃(ع) + AgCl (ق)

كيف تعرف نترات الفضة وكلوريد الفضة وأن كلوريد الفضة صلب؟ استخدم قواعد الذوبان لتحديد كل من المواد المتفاعلة تنفصل في الماء. من أجل حدوث رد فعل ، يجب عليهم تبادل الأيونات. مرة أخرى باستخدام قواعد الذوبانية ، تعرف أن نترات الصوديوم قابلة للذوبان (تظل مائية) لأن جميع أملاح الفلزات القلوية قابلة للذوبان. أملاح الكلوريد غير قابلة للذوبان ، حتى تعرف رواسب AgCl.

مع العلم بذلك ، يمكنك إعادة كتابة المعادلة لإظهار كل الأيونات ( معادلة أيونية كاملة):

نا⁺(جواب) + Cl⁻​​(جواب) + حج⁺(جواب) + لا₃​⁻​​(جواب) → Na⁺​​(جواب) + لا₃​⁻​​(جواب) + AgCl (س)

توجد أيونات الصوديوم والنترات على جانبي التفاعل ولا تتغير بواسطة التفاعل ، لذا يمكنك إلغائها من جانبي التفاعل. هذا يتركك مع المعادلة الأيونية الصافية:

Cl^-(ع) + Ag⁺(ع) → AgCl (ق)