Tabla de Contenidos
Наблюдателен йон е всеки електрически зареден химически вид, който се появява между реагентите и отново в продуктите на реакцията, когато реакцията е написана под формата на йонно уравнение. С други думи, те са йони, които не претърпяват никакъв вид трансформация по време на химическа реакция, но присъстват по време на нея.
Обичайно е химичните реакции, включващи йонни съединения, да се намесват директно само някои от присъстващите в разтвора йони. Тези, които не участват пряко в химическата реакция, са наблюдателните йони.
Как да разпознаем наблюдателен йон в химическа реакция
Когато представяме химични реакции между йонни съединения под формата на молекулярни уравнения, може да бъде трудно бързо да разпознаем наблюдателните йони. Всъщност дори може да бъде трудно да се разпознае кои йони участват в реакцията.
Молекулното уравнение е химическо уравнение, в което всички видове са представени чрез техните емпирични или неутрални молекулни формули, сякаш всички са молекулни съединения (въпреки че йонните съединения не са, разбира се, молекулни съединения). Молекулярните уравнения имат предимството да правят стехиометричните изчисления по-лесни, но те представят погрешно как всъщност протичат реакциите между йони. За това има два други типа химични уравнения, които са йонни уравнения и нетни йонни уравнения.
Общото йонно уравнение и нетното йонно уравнение
Идентифицирането на наблюдаващите йони е много лесно, когато реакцията е написана под формата на нейното йонно уравнение и нейното нетно йонно уравнение. Това е така, защото наблюдателните йони са просто тези, които се появяват в общото йонно уравнение, но не и в нетното йонно уравнение.
Стъпки за написване на нетното йонно уравнение
За да покажете как да напишете йонни уравнения и да разпознаете наблюдателни йони в тях, разгледайте като пример реакцията между оловен (II) нитрат (Pb(NO 3 ) 2 ) и калиев йодид (KI) за образуване на оловен йодид. (II) (PbI 2 ), който се утаява в твърда форма и калиев нитрат (KNO 3 ), който остава в разтвор.
По-долу са описани стъпките за получаване на нетното йонно уравнение за тази и всяка друга реакция и, в процеса, разпознаване на участващите наблюдателни йони.
- Стъпка 1: Напишете и балансирайте молекулярното уравнение
В случая на примера, който използваме, реакцията е:
- Стъпка 2: Разделете всички йонни съединения, които са в разтвор, на техните съставни йони, като ги напишете в скоби. Това не се прави с йонни съединения, които са в твърдо състояние.
В нашия пример това включва йонизиране на оловен (II) нитрат, калиев нитрат и калиев йодид, тъй като всички те са в разтвор (оттук индексът ac), но не и оловен (II) йодид), тъй като е в твърдо състояние.
- Стъпка 3: Умножете всички йони по стехиометричните коефициенти, за да получите общото йонно уравнение.
Целта на тази стъпка е да премахнете скобите и да разделите всички йони, за да ги напишете независимо, тъй като те всъщност са в разтвор:
Това е общото йонно уравнение на реакцията. Показва всички йони, които присъстват по време на химичната реакция. Обърнете внимание, че йоните, подчертани в синьо (калиеви и нитратни йони), се появяват както в реагентите, така и в непроменените продукти.
- Стъпка 4: Отменете или премахнете всички повтарящи се йони в реагентите и продуктите.
В този случай това са йоните, подчертани в синьо в общото йонно уравнение, тоест калиевите и нитратните йони.
Това представлява нетното йонно уравнение на реакцията и следователно показва действително протичащата химическа реакция, т.е. утаяването на оловни (II) и йодидни йони като твърд оловен (II) йодид.
Наблюдаването на разликата между нетното йонно уравнение и общото йонно уравнение прави концепцията за зрителен йон много по-ясна. Калиеви и нитратни йони не участват в химическата реакция, в която участват само олово и йодид.
Не е възможно обаче да има разтвор, който съдържа само оловни (II) йони, и друг, който съдържа само йодидни йони, и да ги смесите, за да настъпи реакцията, представена в нетното йонно уравнение. За да има оловни (II) йони в разтвора, задължително трябва да има противойон, който поддържа неутралността на разтвора. В този случай нитратни йони. Същото се случва с йодидния йон и калиевите йони.
Примери за зрителни йони
По-долу са дадени някои допълнителни примери за химични реакции между йонни съединения, в които наблюдателните йони се идентифицират чрез общото йонно уравнение.
Пример 1: Реакция между бариев хлорид и натриев сулфат
Балансираното молекулярно уравнение е:
Общото йонно уравнение е:
Нетното йонно уравнение е:
Йоните-зрители в този случай са натриевият катион (Na + ) и хлоридният анион (Cl – ).
Пример 2: Реакция между калциев нитрат и калиев фосфат
Балансираното молекулярно уравнение е:
Общото йонно уравнение е:
Нетното йонно уравнение е:
Йоните-зрители в този случай са калиевият катион (K + ) и нитратният анион (NO 3 – ).
Пример 3: Оксидно-редукционна реакция между цинков и меден (II) сулфат
Балансираното молекулярно уравнение е:
Общото йонно уравнение е:
Нетното йонно уравнение е:
В този случай единственият наблюдателен йон е сулфатният анион (SO 4 – ).
Пример 4: Разтваряне на метален магнезий със солна киселина
Балансираното молекулярно уравнение е:
Общото йонно уравнение е:
Нетното йонно уравнение е:
В този случай единственият наблюдателен йон е хлоридният анион (Cl – ).
Препратки
- BBC Bytesize (nd). Йонни уравнения и зрителни йони . Извлечено от https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zsmgpbk/revision/5
- Чанг, Р., Манзо, А. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Химия (10-то издание). Ню Йорк, Ню Йорк: MCGRAW-HILL.
- Писане и балансиране на химични уравнения . (2020 г., 30 октомври). Извлечено от https://espanol.libretexts.org/@go/page/1818
- Академия Кан (nd). Нетни йонни и пълни йонни уравнения . Извлечено от https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations
