Les equacions iòniques netes són un aspecte important de la química perquè només representen l’estat de la matèria que canvia en una reacció química. Aquesta equació s'utilitza habitualment en reaccions redox, reaccions de reemplaçament doble i neutralització àcid-base. Hi ha tres passos bàsics per escriure una equació iònica neta: equilibrar l’equació molecular, convertir-la en una equació completament iònica (com existeix cada tipus de substància en solució) i escriure una equació iònica neta.
Pas
Part 1 de 2: Comprensió dels elements de les equacions iòniques
Pas 1. Conegueu la diferència entre un compost molecular i un compost iònic
El primer pas per escriure una equació iònica neta és identificar els compostos iònics de la reacció. Els compostos iònics són compostos que s’ionitzaran en solució aquosa i tenen una càrrega. Els compostos moleculars són compostos que mai no tenen càrrega. Aquests compostos es formen a partir de dos metalls no metàl·lics i sovint s’anomenen compostos covalents.
- Els compostos iònics es poden formar a partir de metalls i no metalls, metalls i ions poliatòmics o diversos ions poliatòmics.
- Si no esteu segur d'un compost, busqueu els elements d'aquest compost a la taula periòdica.
Pas 2. Identifiqueu la solubilitat d’un compost
No tots els compostos iònics són solubles en solució aquosa. Per tant, el compost no es dissol en ions individuals. Heu d’identificar la solubilitat de cada compost abans de continuar amb la resta de l’equació. A continuació es mostra un breu resum de les regles de solubilitat. Consulteu les taules de solubilitat per obtenir més detalls i excepcions a aquestes regles.
- Seguiu aquestes regles en l'ordre següent:
- Na tota sal+, K+, i NH4+ es pot dissoldre.
- Tota la sal NO3-, C2H3O2-, ClO3-, i ClO4- es pot dissoldre.
- Tota la sal d'Ag+, Pb2+, i Hg22+ no es pot dissoldre.
- Tota la sal de Cl-, Germà-, i jo- es pot dissoldre.
- Totes les sals de CO32-, O2-, S2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72-, i així32- insoluble (amb algunes excepcions).
- Tota la sal SO42- soluble (amb algunes excepcions).
Pas 3. Determineu els cations i els anions d’un compost
Un catió és un ió positiu d’un compost i sol ser un metall. Els anions són ions negatius no metàl·lics d’un compost. Alguns no metalls poden formar cations, però els metalls sempre formen cations.
Per exemple, en NaCl, Na és un catió carregat positivament perquè Na és un metall, mentre que Cl és un anió carregat negativament perquè Cl és un no metall
Pas 4. Identifiqueu els ions poliatòmics de la reacció
Els ions poliatòmics són molècules carregades que es mantenen juntes tan fortament que no es dissolen en les reaccions químiques. És important reconèixer els ions poliatòmics perquè tenen una càrrega definida i no es divideixen en els seus elements individuals. Els ions poliatòmics es poden carregar positivament o negativament.
- Si feu una classe regular de química, probablement se us demanarà que recordeu alguns dels ions poliatòmics més utilitzats.
- Alguns ions poliatòmics inclouen CO32-, NO3-, NO2-, TAN42-, TAN32-, ClO4-, i ClO3-.
- Hi ha molts altres ions poliatòmics i es poden trobar a les taules del vostre llibre de química o en línia.
Part 2 de 2: Escriure una equació iònica neta
Pas 1. Equilibri l’equació molecular completa
Abans d’escriure una equació iònica neta, primer heu d’assegurar-vos que l’equació original sigui realment equivalent. Per equilibrar una equació, afegiu coeficients davant dels compostos fins que el nombre d’àtoms de cada element a banda i banda de l’equació sigui el mateix.
- Escriviu el nombre d’àtoms que formen cada compost a banda i banda de l’equació.
- Afegiu els coeficients davant dels elements que no contenen oxigen i hidrogen per equilibrar cada costat.
- Equilibri els àtoms d'hidrogen.
- Equilibri els àtoms d’oxigen.
- Compteu el nombre d’àtoms a cada costat de l’equació per assegurar-vos que siguin iguals.
- Per exemple, Cr + NiCl2 CrCl3 + Ni a 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni.
Pas 2. Identifiqueu l’estat de la matèria de cada compost a l’equació
Sovint, podeu identificar paraules clau en un problema que indiqui la substància de cada compost. Hi ha diverses regles per ajudar-vos a determinar la substància d’un element o compost.
- Si la forma de la substància d’un element no apareix a la llista, utilitzeu la forma de la substància de la taula periòdica.
- Si un compost és una solució, el podeu escriure com a aquós o (aq).
- Si hi ha aigua a l’equació, determineu si el compost iònic es dissol o no mitjançant la taula de solubilitat. Si el compost té una solubilitat elevada, el compost és aquós (aq). Si el compost té una solubilitat baixa, el compost és un sòlid (s).
- En absència d’aigua, el compost iònic és un sòlid (s).
- Si la pregunta menciona un àcid o una base, aquest compost és aquós (aq).
- Per exemple, 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni. El Cr i el Ni en forma elemental són sòlids. NiCl2 i CrCl3 És un compost iònic soluble. Per tant, tots dos compostos són aquosos. Si es torna a escriure, aquesta equació es converteix en: 2Cr(s) + 3NiCl2 (aq) 2CrCl3 (aq) + 3Ni(s).
Pas 3. Determineu quin tipus de compost es dissolgui (separat en cations i anions) en solució
Quan un tipus o compost es dissol, es separa en elements positius (cations) i elements negatius (anions). Aquests són els compostos que s’equilibren al final per obtenir una equació iònica neta.
- Els sòlids, líquids, gasos, elements moleculars, compostos iònics amb poca solubilitat, ions poliatòmics i àcids febles no es dissolen.
- Els compostos iònics amb alta solubilitat (utilitzeu la taula de solubilitat) i àcids forts s’ionitzaran al 100% (HCl(Jo), HBr(Jo), HI(Jo), H2TAN4 (aq), HClO4 (aq)i HNO3 (aq)).
- Recordeu que, tot i que els ions poliatòmics són insolubles, si fossin elements d’un compost iònic, s’haurien dissolt d’aquest compost.
Pas 4. Calculeu la càrrega de cada ió dissolt
Recordeu que el metall serà el catió positiu, mentre que el no metall serà l'anió negatiu. Mitjançant la taula periòdica, podeu determinar quin element tindrà quanta càrrega. També heu d’equilibrar les càrregues de cada ió del compost.
- En el nostre exemple, NiCl2 es dissol en Ni2+ i Cl- mentre que CrCl3 es dissol en Cr3+ i Cl-.
- El Ni té una càrrega de 2+ perquè Cl té una càrrega negativa, però hi ha 2 àtoms de Cl. Per tant, hem d’equilibrar els 2 ions Cl negatius. Cr té una càrrega de 3+ perquè hem de equilibrar els 3 ions Cl negatius.
- Recordeu que els ions poliatòmics tenen una càrrega pròpia.
Pas 5. Torneu a escriure l’equació amb els compostos iònics solubles, desglossats en els seus ions individuals
Tot el que sigui soluble o ionitzat (un àcid fort) es separarà en dos ions diferents. L’estat de la substància seguirà sent el mateix (aq), però heu d’assegurar-vos que l’equació continua sent igual.
- Els sòlids, líquids, gasos, àcids febles i compostos iònics amb poca solubilitat no canviaran de forma ni es separaran en ions. Només cal deixar aquestes substàncies en pau.
- Les molècules es dissoldran en solució. Per tant, la forma de la substància canviarà a (aq). Les tres excepcions que no esdevenen (aq) són: CH4 (g), C3H8 (g)i C8H18 (l).
- Acabant el nostre exemple, l’equació iònica total seria així: 2Cr(s) + 3Ni2+(Jo) + 6Cl-(Jo) 2Cr3+(Jo) + 6Cl-(Jo) + 3Ni(s). Tot i que el Cl no és un compost, no és diatòmic. Així, multiplicem el coeficient pel nombre d’àtoms del compost per obtenir 6 ions Cl a banda i banda de l’equació.
Pas 6. Elimineu els ions espectadors eliminant ions idèntics a cada costat de l'equació
Només podeu eliminar ions si són 100% idèntics per les dues cares (càrrega, nombre reduït a la part inferior, etc.). Torneu a escriure la reacció sense que s’elimini la substància.
- En completar l’exemple, hi ha 6 ions espectrals de Cl- a cada costat que es pot eliminar. L’equació iònica neta és finalment 2Cr(s) + 3Ni2+(Jo) 2Cr3+(Jo) + 3Ni(s).
- Per comprovar si la resposta és correcta, la càrrega total del reactant hauria de ser igual a la càrrega total del costat del producte a l’equació iònica neta.
