Tabla de Contenidos
En molekylligning er en type kjemisk ligning som brukes til å representere reaksjoner som involverer ioniske forbindelser, men der de ioniske forbindelsene er representert med formelen deres som nøytrale molekyler i stedet for motsatt ladede ioner.
Når vi balanserer en molekylær ligning tar vi hensyn til alle de kjemiske artene som finnes i reaksjonsmediet, selv om de ikke deltar direkte i den aktuelle reaksjonen. På en viss måte representerer den molekylære ligningen det motsatte ytterpunktet til den nettoioniske ligningen, der bare ionene som er involvert i reaksjonen er representert og ikke tilskuerionene.
Viktigheten av den molekylære ligningen
Den molekylære ligningen er karakterisert ved å representere reaktantene og ioniske produkter på den måten de ville blitt oppnådd hvis de ikke var i løsning, det vil si i form av nøytrale ioniske salter. I denne forstand er disse ligningene spesielt egnet for å utføre støkiometriske beregninger knyttet til mengder av reaktanter og produkter, begrensende reagenser og reaksjonsutbytter; disse kan være mer kompliserte i tilfelle av for eksempel å ha bare den netto ioniske ligningen .
Den andre fordelen med å ha den molekylære ligningen er at den lar oss til enhver tid vite hvilke ioner som er tilstede i reaksjonsmediet, i tillegg til de som aktivt griper inn i reaksjonen som interesserer oss. Dette er spesielt nyttig når man vurderer mulige bireaksjoner, som blant annet oksidasjons-reduksjonsreaksjoner eller utfellingsreaksjoner.
Begrensninger av molekylære reaksjoner
Til tross for at den er veldig nyttig for støkiometriske beregninger, viser ikke den molekylære ligningen tydelig den faktiske måten ioniske reaksjoner oppstår i løsning. Dette er fordi de fleste ioniske forbindelser i ioniske oppløsningsreaksjoner er dissosiert i deres bestanddeler; selv i tilfeller der dette ikke er tilfelle, er det faktisk de frie ionene som faktisk er involvert i reaksjonen, snarere enn tilskuerioner, udissosierte arter eller andre forbindelser som kan være tilstede.
Hvordan representere de kjemiske reaksjonene til ioniske forbindelser
Den molekylære ligningen er bare en av tre mulige måter å representere kjemiske ligninger som involverer ioniske forbindelser i løsning. De to andre formene er den nevnte netto ioniske ligningen og den totale ioniske ligningen.
Molekylær ligning vs. netto ionisk ligning
Den netto ioniske ligningen er det motsatte av en molekylær ligning. I dette elimineres alle de nøytrale eller ioniske kjemiske artene som ikke griper direkte inn i reaksjonen av interesse fra ligningen. Disse reaksjonene viser tydeligere hvordan en reaksjon som involverer ioner oppstår.
Molekylær ligning vs. total ionisk ligning
Den totale ioniske ligningen er halvveis mellom den netto ioniske ligningen og den molekylære ligningen. Dette viser ioniske arter dissosiert i deres bestanddeler, men representerer dem sammen i stedet for frie ettersom de faktisk er i løsning.
Tilpasning av molekylære ligninger
Molekylære ligninger kan justeres eller balanseres på forskjellige måter. Til å begynne med, ved å representere alle arter som om de var nøytrale molekyler, kan den molekylære ligningen balanseres ved prøving og feiling uten behov for å vurdere ladningsbevaring, men kun materiebevaring.
Imidlertid er prøve- og feiljustering i tilfelle av oksidasjons-reduksjonsreaksjoner ofte vanskelig og tvetydig, så det er å foretrekke å ty til andre justeringsmodi, for eksempel den algebraiske metoden (ved å bruke ligningssystemer). Imidlertid er den vanligste måten å tilpasse molekylære ligninger fra den totale ioniske ligningen eller den netto ioniske ligningen.
I sistnevnte tilfelle involverer prosessen tilsetning av passende motioner til hvert ion involvert i reaksjonen for å oppnå den totale ioniske ligningen; så går ionene sammen for å danne de nøytrale «molekylære» forbindelsene.
Eksempler på molekylære ligninger
Her er noen eksempler på molekylære ligninger for forskjellige typer ioniske kjemiske reaksjoner, sammen med den respektive netto ioniske ligningen for å illustrere forskjellene.
Eksempel 1: Syrebasereaksjon mellom svovelsyre og natriumhydroksid
Den justerte molekylære reaksjonen av reaksjonen mellom H 2 SO 4 og NaOH er:
Merk at alle arter har vist seg å være assosiert, til tross for at både svovelsyre og natriumhydroksid og det resulterende natriumsulfatet er sterke elektrolytter funnet dissosiert i vann.
I motsetning til denne molekylære ligningen, er den netto ioniske ligningen for den samme reaksjonen gitt av:
Som man kan se, til tross for at den første ligningen ser ut til å antyde at reaksjonen som finner sted er dannelsen av et salt, er det som egentlig finner sted en nøytraliseringsreaksjon mellom de sureste artene som kan fås i vandig løsning , hydroniumionene (H 3 O + ) fra reaksjonen mellom svovelsyre og vann, og hydroksidioner (OH – ) fra dissosiasjonen av natriumhydroksid.
En alternativ måte å representere den samme kjemiske ligningen på er:
Eksempel 2: Redoksreaksjon mellom kaliumpermanganat og kaliumjodid i basisk medium
Dette er et typisk eksempel på en kjemisk reaksjon med oksidasjonsreduksjon som er vanskelig å justere ved prøving og feiling. Den justerte molekylære ligningen i dette tilfellet er:
I stedet er den netto ioniske ligningen for den samme reaksjonen gitt av:
I dette tilfellet bør det bemerkes at mangandioksid er uløselig i vann, så det dannes som et fast stoff i produktene.
Eksempel 3: Utfellingsreaksjon mellom sølvnitrat og natriumklorid
Nedbørsreaksjoner er noe av det enkleste å forstå og tilpasse, både i molekylær ligningsform og i netto ionisk ligningsform. Når det gjelder reaksjonen mellom sølvnitrat og natriumklorid, reagerer disse forbindelsene for å danne sølvklorid som utfelles fordi det er uløselig, og natriumnitrat som forblir i løsning. Den molekylære ligningen er:
På den annen side fremhever den nettoioniske ligningen det faktum at bare sølv- og kloridioner faktisk reagerer, mens natrium- og nitrationer bare er tilskuere:
Referanser
Chang, R. (2021). Kjemi (11. utgave ). MCGRAW HILL UTDANNING.
Molekylær ligning (kjemi) . (2017, 12. juni). spesialiserte ordlister. https://glosarios.servor-alicante.com/quimica/ecuacion-molecular
Molekylære, komplette ioniske og nettoioniske ligninger . Khan Academy. https://en.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations
