Qu’est-ce qu’une équation ionique nette ?

Une équation ionique nette est un type d’équation chimique utilisée pour représenter des réactions impliquant des substances ioniques en solution, montrant uniquement les ions qui sont réellement impliqués dans la réaction . La raison pour laquelle on l’appelle l’équation ionique nette est que tous les ions spectateurs sont éliminés de l’équation ionique totale, c’est-à-dire ceux qui, bien qu’ils fassent partie des réactifs d’origine et qu’ils soient présents dans la solution, ne sont pas impliqués dans l’équation ionique totale. réaction chimique.

Les équations ioniques nettes sont une représentation plus fidèle de ce qui se passe réellement lorsque nous effectuons une réaction chimique entre des composés ioniques en solution aqueuse. Lors de la dissolution d’un composé ionique, tel qu’un sel ou un hydroxyde soluble, ceux-ci sont dissociés sous l’effet du solvant qui, dans ce cas, est l’eau. Comme le terme l’indique, lors de la dissociation, les anions et les cations du composé ionique peuvent réagir séparément , complètement indépendamment les uns des autres.

Les équations ioniques nettes et les équations moléculaires

Les équations ioniques nettes sont d’une grande importance, car elles simplifient la représentation d’une réaction chimique qui pourrait autrement être perçue comme plus complexe qu’elle ne l’est en réalité. Cependant, les équations chimiques qui incluent des substances ioniques complètes avec les deux ions avant qu’ils ne se dissocient sont toujours très importantes et sont nécessaires pour faciliter de nombreux calculs stoechiométriques. Ces réactions sont appelées réactions moléculaires , car elles représentent des composés ioniques au moyen de formules équivalentes aux formules moléculaires neutres des composés covalents.

Une équation moléculaire contient les informations stoechiométriques nécessaires pour calculer les masses des réactifs que l’on peut réellement peser, ainsi que les masses des produits que l’on peut réellement obtenir en fin de réaction, une fois le solvant éliminé.

Nous devons nous rappeler que nous ne pouvons pas séparer les ions qui confirment un composé ionique dans deux bouteilles différentes. Par exemple, on ne peut pas avoir une bouteille qui ne contient que des ions chlorure et une autre qui ne contient que des cations sodium. Les anions seront nécessairement associés à des cations lorsqu’ils ne sont pas en solution et seront donc nécessairement pesés ensemble.

Exemple d’équation ionique nette et ses caractéristiques de base

Un exemple illustratif d’une équation ionique nette peut être écrit pour la réaction entre le permanganate de potassium (KMnO ₄ ) et l’iodure de sodium (NaI), qui produit de l’iode moléculaire (I ₂ ) et de l’oxyde de manganèse (IV) (MnO ₂ ) en milieu basique. L’équation moléculaire de cette réaction est donnée par :

Dans ce cas, l’équation moléculaire semble suggérer que les ions potassium sont en quelque sorte impliqués dans la réaction chimique d’oxydoréduction. Cependant, ce n’est pas le cas. Lorsque l’équation ionique nette de cette même réaction chimique est écrite, le résultat est :

Comme vous pouvez le voir, l’ion potassium est introuvable. La raison en est que le potassium est un ion spectateur. Les substances qui participent réellement à la réaction chimique et qui contiennent les atomes qui changent d’état d’oxydation au cours de la réaction d’oxydo-réduction sont en fait l’ion permanganate (MnO 4 – ) _et ^l’ ion iodure (I ^– ).

Cet exemple met en évidence certaines caractéristiques de base des équations ioniques nettes :

• Toutes les espèces chimiques impliquées doivent refléter leur état d’agrégation, sans exception. Ces états peuvent être solide(s), liquide (l), gazeux (g) ou en solution aqueuse (aq).
• Toutes les espèces ioniques doivent posséder leur charge électrique respective.
• Les ions spectateurs ne sont pas inclus dans l’équation.
• Il comprend tout réactif neutre qui est initialement à l’état solide ou liquide ou gazeux et n’est pas soluble dans l’eau, ou tout réactif qui est soluble mais ne se dissocie pas lorsqu’il est dissous.
• Est également inclus tout produit solide, liquide ou gazeux qui se forme au cours de la réaction et qui remplit les mêmes conditions que ci-dessus.

Étapes pour écrire une équation ionique nette

Les équations ioniques nettes peuvent être obtenues de différentes manières selon le type de réaction chimique impliquée. Par exemple, dans le cas de réactions d’oxydo-réduction, leurs équations ioniques nettes peuvent être obtenues à partir du processus d’ajustement d’équation par la méthode électron-ion.

Une autre façon d’obtenir une équation ionique nette est à partir des équations moléculaires respectives. Cette section montre comment obtenir l’équation ionique nette à partir de l’équation moléculaire ajustée. Pour l’application des étapes on prendra comme exemple la réaction entre le nitrate de calcium et le phosphate de sodium pour produire du phosphate de calcium et du nitrate de sodium.

Étape #1 – Écrivez l’équation moléculaire et ajustez-la

La première étape consiste à écrire l’équation et à l’adapter ou à l’équilibrer comme si toutes les substances impliquées étaient des composés moléculaires. Dans chaque cas, l’état d’agrégation de chaque composé doit être identifié.

À ce stade, les règles de solubilité doivent être prises en compte pour déterminer si chaque composé ionique est un électrolyte fort ou faible. Cela permet d’identifier ceux qui seront dissous (et donc dissociés) et ceux qui ne le seront pas. Voici quelques règles d’attribution de ces états d’agrégation :

• Les composés moléculaires ne se dissocient pas en solution aqueuse. S’ils sont solubles dans l’eau, on place l’indice (ac), sinon on place leur état physique respectif, qu’il soit solide, liquide ou gazeux.
• Tous les sels de métaux alcalins (Li, Na, K, Rb et Cs) et d’ammonium (NH ₄ ⁺ ) sont solubles dans l’eau et sont des électrolytes puissants, ils sont donc étiquetés (aq).
• Tous les nitrates et perchlorates sont solubles dans l’eau et sont des électrolytes puissants, ils sont donc étiquetés (aq).
• À l’exception du plomb (II) et du sulfate de baryum, tous les sulfates sont solubles, ils sont donc placés (aq).
• Les chlorures, bromures et iodures autres que l’argent, le plomb(II) ou le mercure(II) sont solubles.
• La plupart des phosphates, carbonates, chromates, silicates, sulfures et hydroxydes sont insolubles et sont également solides à température ambiante, c’est pourquoi ils sont placés(s).

Pour la réaction entre le nitrate de calcium et le phosphate de sodium, la réaction moléculaire non ajustée est :

Comme on peut le voir dans ce cas, le nitrate de calcium est soluble (car c’est un nitrate), c’est pourquoi on le place (ac). Le phosphate de sodium aussi, puisqu’il s’agit d’un sel de sodium, qui est un métal alcalin. Côté produits, le phosphate de calcium est insoluble dans l’eau et se solidifie à température ambiante, c’est pourquoi on en met(s) dessus. Enfin, le nitrate de sodium est également un électrolyte fort, il va donc se dissoudre et se dissocier.

Maintenant, nous ajustons l’équation pour obtenir l’équation moléculaire équilibrée :

Étape #2 – En les mettant entre parenthèses, dissociez tous les électrolytes forts

Cette étape cherche à représenter chaque électrolyte en solution de la manière réelle tel qu’il s’y trouve : complètement dissocié par l’effet de solvatation du solvant. La raison pour laquelle il est placé entre crochets est de s’assurer que le nombre d’ions est multiplié par le coefficient stoechiométrique que le sel entier pourrait avoir.

Cette équation chimique est appelée équation ionique totale ou complète.

Étape #3 – Multipliez tous les coefficients stoechiométriques pour supprimer les parenthèses

C’est l’étape préalable à l’obtention de l’équation ionique nette.

Étape #4 – Supprimez tous les ions spectateurs de l’équation

Une fois cette étape terminée, nous aurons l’équation ionique nette. Dans le cas de notre exemple, il s’agit d’éliminer les ions sodium et nitrate des deux côtés de l’équation, en les identifiant comme les ions spectateurs de cette réaction chimique. Enfin, l’équation ionique nette que nous recherchons est :

Les références

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