イオン方程式の使い方

イオン方程式は、水性媒体中のイオンに解離した無機塩の溶液を表す化学方程式です。それらは一般に、水に溶解した塩の挙動を表し、イオン種は、それらが水溶液中にあることを示すために、方程式の (aq) 項に続いて記述されます。

水溶液中のイオンは、水分子とのイオン双極子相互作用によって溶液中に安定に保持されます。イオン方程式は、極性溶媒中で解離する電解質にも適用できます。バランスの取れた (バランスのとれた) イオン方程式では、他のすべての化学方程式と同様に、各元素の原子の数は反応方程式の両側で同じです。また、正味電荷は方程式の両側で同じでなければなりません。

強酸、強塩基、および可溶性イオン化合物 (通常は塩) は、水溶液中で解離イオンとして発生するため、イオン方程式ではイオンとして記述されます。弱酸、弱塩基、および不溶性塩の水溶液は、化合物のごく一部のみがイオンに解離するため、一般に分子 (非イオン) 式を使用して記述されます。

イオン方程式の例

Ag ⁺ (aq) + NO ₃ ^– (aq) + Na ⁺ (aq) + Cl ^– (aq) → AgCl(s) + Na ⁺ (aq) + NO ₃ ^– (aq)

上記の式は、次の化学反応のイオン式です。

AgNO ₃ (aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO ₃ (aq)

正味のイオン方程式と完全なイオン方程式

イオン方程式の最も一般的な 2 つの形式は、完全なイオン方程式と正味のイオン方程式です。 完全なイオン方程式には、化学反応で解離するすべてのイオンがリストされています。 正味のイオン方程式は、反応の調整に関与しないため、反応の両側に現れるイオンをキャンセルします。キャンセルするイオンは「スペクテーター イオン」と呼ばれます。

例えば、水性媒体中の硝酸銀（AgNO _{3 ）と塩化ナトリウム（NaCl）との反応は、完全なイオン方程式で次のように表されます（括弧}内のsは化合物が固体状態であることを示し、これは沈殿物です）。反応中）

Ag ⁺ (aq) + NO ₃ ^– (aq) + Na ⁺ (aq) + Cl ^– (aq) → AgCl(s) + Na ⁺ (aq) + NO ₃ ^– (aq)

^{ナトリウムカチオン Na +} と硝酸アニオン NO ₃ ^{– が} 反応物側と生成物側の両方に現れることがわかります。それらがキャンセルされる場合、正味のイオン方程式は次のように記述できます。

Ag ⁺ (aq) + Cl ^– (aq) → AgCl(s)

この例では、各化合物に掛ける係数は 1 であるため、省略されています。しかし、1 以外の係数があり、それらに公約数がある場合、係数の最小の整数値で正味のイオン方程式を表すには、その公約数で除算する必要があります。

完全なイオン方程式と正味のイオン方程式の両方がバランスのとれた方程式でなければなりません。

噴水

Brady、James E. Chemistry: Matter and its Changes . 第 5^版、John Wiley & Sons、2007 年 12 月。