Ce este o ecuație ionică netă?

O ecuație ionică netă este un tip de ecuație chimică utilizată pentru a reprezenta reacții care implică substanțe ionice în soluție, arătând numai acei ioni care sunt implicați efectiv în reacție . Motivul pentru care se numește ecuația ionică netă este că toți ionii spectatorilor sunt eliminați din ecuația ionică totală, adică cei care, deși fac parte din reactanții inițiali și deși sunt prezenți în soluție, nu sunt implicați în reactie chimica.

Ecuațiile ionice nete sunt o reprezentare mai fidelă a ceea ce se întâmplă de fapt atunci când efectuăm o reacție chimică între compușii ionici în soluție apoasă. La dizolvarea unui compus ionic, cum ar fi o sare sau un hidroxid solubil, acestea sunt disociate prin efectul solventului, care, în acest caz, este apa. După cum sugerează termenul, la disociere, anionii și cationii compusului ionic pot reacționa separat , complet independent unul de celălalt.

Ecuațiile ionice nete și ecuațiile moleculare

Ecuațiile ionice nete sunt de mare importanță, deoarece simplifică reprezentarea unei reacții chimice care altfel ar putea fi percepută ca mai complexă decât este în realitate. Cu toate acestea, ecuațiile chimice care includ substanțe ionice complete cu ambii ioni înainte ca aceștia să se disocieze sunt încă foarte importante și sunt necesare pentru a ușura multe calcule stoichiometrice. Aceste reacții se numesc reacții moleculare , deoarece reprezintă compuși ionici prin formule echivalente cu formulele moleculare neutre ale compușilor covalenti.

O ecuație moleculară conține informațiile stoichiometrice necesare pentru a calcula masele reactanților pe care îi putem cântări efectiv, precum și masele produselor pe care le putem obține efectiv la sfârșitul reacției, odată cu îndepărtarea solventului.

Trebuie să ne amintim că nu putem separa ionii care confirmă un compus ionic în două sticle diferite. De exemplu, nu putem avea o sticlă care conține doar ioni de clorură și alta care conține doar cationi de sodiu. Anionii vor fi în mod necesar asociați cu cationi atunci când aceștia nu sunt în soluție și, prin urmare, vor fi neapărat cântăriți împreună.

Exemplu de ecuație ionică netă și caracteristicile sale de bază

Un exemplu ilustrativ de ecuație ionică netă poate fi scris pentru reacția dintre permanganatul de potasiu (KMnO ₄ ) și iodura de sodiu (NaI), care produce iod molecular (I ₂ ) și oxid de mangan (IV) (MnO ₂ ) în mediu bazic. Ecuația moleculară a acestei reacții este dată de:

În acest caz, ecuația moleculară pare să sugereze că ionii de potasiu sunt într-un fel implicați în reacția chimică de oxidare-reducere. Cu toate acestea, acesta nu este cazul. Când se scrie ecuația ionică netă a aceleiași reacții chimice, rezultatul este:

După cum puteți vedea, ionul de potasiu nu se găsește nicăieri. Motivul este că potasiul este un ion de spectator. Substanțele care participă efectiv la reacția chimică și care conțin atomii care își schimbă starea de oxidare în timpul reacției de oxidare-reducere sunt de fapt ionul permanganat (MnO 4 – ) _și ^ionul iodură (I ^– ).

Acest exemplu evidențiază câteva caracteristici de bază ale ecuațiilor ionice nete:

• Toate speciile chimice implicate trebuie să reflecte starea lor de agregare, fără excepție. Aceste stări pot fi solide (s), lichide (l), gazoase (g) sau în soluție apoasă (aq).
• Toate speciile ionice trebuie să aibă sarcina electrică respectivă.
• Ionii spectatorilor nu sunt incluși în ecuație.
• Include orice reactiv neutru care este inițial într-o stare solidă sau lichidă sau gazoasă și nu este solubil în apă, sau orice reactiv care este solubil, dar nu se disociază atunci când este dizolvat.
• De asemenea, este inclus orice produs solid, lichid sau gazos care se formează în timpul reacției și care îndeplinește aceleași condiții ca mai sus.

Pași pentru a scrie o ecuație ionică netă

Ecuațiile ionice nete pot fi obținute în moduri diferite în funcție de tipul de reacție chimică implicată. De exemplu, în cazul reacțiilor de oxidare-reducere, ecuațiile ionice nete ale acestora pot fi obținute din procesul de ajustare a ecuației prin metoda ionilor de electroni.

O altă modalitate de a obține o ecuație ionică netă este din ecuațiile moleculare respective. Această secțiune arată cum se obține ecuația ionică netă din ecuația moleculară ajustată. Pentru aplicarea etapelor vom lua ca exemplu reactia dintre azotat de calciu si fosfat de sodiu pentru a produce fosfat de calciu si azotat de sodiu.

Pasul #1 – Scrieți ecuația moleculară și potriviți-o

Primul pas este să scrieți ecuația și să o potriviți sau să o echilibrați ca și cum toate substanțele implicate ar fi compuși moleculari. În fiecare caz, trebuie identificată starea de agregare a fiecărui compus.

În acest moment trebuie luate în considerare regulile de solubilitate pentru a determina dacă fiecare compus ionic este un electrolit puternic sau slab. Acest lucru face posibilă identificarea celor care vor fi dizolvate (și, prin urmare, disociate) și care nu. Câteva reguli pentru atribuirea acestor stări de agregare sunt:

• Compușii moleculari nu se disociază în soluție apoasă. Dacă sunt solubile în apă, se pune indicele (ac), în caz contrar se plasează starea lor fizică respectivă, fie ea solidă, lichidă sau gazoasă.
• Toate sărurile de metale alcaline (Li, Na, K, Rb și Cs) și de amoniu (NH ₄ ⁺ ) sunt solubile în apă și sunt electroliți puternici, deci sunt etichetați (aq).
• Toți nitrații și perclorații sunt solubili în apă și sunt electroliți puternici, așa că sunt etichetați (aq).
• Cu excepția plumbului (II) și a sulfatului de bariu, toți sulfații sunt solubili, deci sunt plasați (aq).
• Clorurile, bromurile și iodurile, altele decât argintul, plumbul (II) sau mercurul (II) sunt solubile.
• Majoritatea fosfaților, carbonaților, cromaților, silicaților, sulfurilor și hidroxizilor sunt insolubili și sunt, de asemenea, solizi la temperatura camerei, așa că sunt plasați(e).

Pentru reacția dintre azotat de calciu și fosfat de sodiu, reacția moleculară neajustată este:

După cum se poate observa în acest caz, azotatul de calciu este solubil (pentru că este un azotat), motiv pentru care îl plasăm (ac). Fosfatul de sodiu, de asemenea, deoarece este o sare de sodiu, care este un metal alcalin. Pe partea de produse, fosfatul de calciu este insolubil în apă și este solid la temperatura camerei, motiv pentru care punem (e) pe el. În cele din urmă, azotatul de sodiu este, de asemenea, un electrolit puternic, deci va fi dizolvat și disociat.

Acum ajustăm ecuația pentru a obține ecuația moleculară echilibrată:

Pasul #2 – Încadrându-le între paranteze, disociați toți electroliții puternici

Această etapă urmărește să reprezinte fiecare electrolit în soluție într-un mod real așa cum se găsește în el: complet disociat de efectul de solvație al solventului. Motivul pentru care este plasat între paranteze pătrate este pentru a se asigura că numărul de ioni este înmulțit cu orice coeficient stoichiometric pe care îl poate avea întreaga sare.

Această ecuație chimică se numește ecuație ionică totală sau completă.

Pasul #3 – Înmulțiți toți coeficienții stoichiometrici pentru a elimina parantezele

Acesta este pasul anterior obținerii ecuației ionice nete.

Pasul #4 – Îndepărtați toți ionii spectatorilor din ecuație

Odată ce acest pas este finalizat, vom avea ecuația ionică netă. În cazul exemplului nostru, aceasta implică îndepărtarea ionilor de sodiu și nitrat de pe ambele părți ale ecuației, identificându-i drept ionii spectatori în această reacție chimică. În cele din urmă, ecuația ionică netă pe care o căutăm este:

Referințe

Chang, R. (2021). Chimie ( ^ed . a 11-a). MCGRAW HILL EDUCAȚIE.

Ecuații moleculare, ionice complete și ionice nete (articol) . (nd). Academia Khan. https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations

Juncker, M., PhD. (2021, 1 iunie). Cum se scrie o ecuație ionică netă . wikihow. https://www.wikihow.com/Write-a-Net-Ionic-Equation

Tema 7: Echilibrul în fază apoasă. Reacții de precipitare . (nd). Universitatea din Granada. http://www.ugr.es/~mota/QG_F-TEMA_7-2017-Equilibrios_de_solubilidad.pdf

Youngker, A. (2018, 1 februarie). Cum se scrie ecuația ionică netă pentru CH3COOH atunci când reacţionează cu NaOH . Geniusland. https://www.geniolandia.com/13114959/how-to-write-the-ionic-equation-net-for-the-ch3cooh-when-it-reacts-with-the-naoh