Åskådarjon: definition och exempel

En åskådarjon är vilken elektriskt laddad kemisk art som helst som uppträder mellan reaktanterna och igen i reaktionsprodukterna när reaktionen skrivs i form av en jonisk ekvation. Med andra ord är de joner som inte genomgår någon typ av omvandling under en kemisk reaktion, utan är närvarande under den.

Det är vanligt att kemiska reaktioner som involverar joniska föreningar direkt ingriper endast några av de joner som finns i lösningen. De som inte är direkt involverade i den kemiska reaktionen är åskådarjonerna.

Hur man känner igen en åskådarjon i en kemisk reaktion

När vi representerar kemiska reaktioner mellan jonföreningar i form av molekylära ekvationer kan det vara svårt att snabbt känna igen åskådarjoner. Det kan faktiskt till och med vara svårt att känna igen vilka joner som är inblandade i reaktionen.

En molekylekvation är en kemisk ekvation där alla arter representeras av sina empiriska eller neutrala molekylformler som om de alla vore molekylära föreningar (även om joniska föreningar naturligtvis inte är molekylära föreningar). Molekylära ekvationer har fördelen av att göra stökiometriska beräkningar lättare, men de ger en felaktig bild av hur reaktioner mellan joner faktiskt uppstår. För detta finns det två andra typer av kemiska ekvationer som är joniska ekvationer och nettojoniska ekvationer.

Den totala joniska ekvationen och den nettojoniska ekvationen

Att identifiera åskådarjoner är mycket lätt när en reaktion skrivs i form av dess joniska ekvation och dess nettojoniska ekvation. Detta beror på att åskådarjoner helt enkelt är de som förekommer i den totala joniska ekvationen men inte i den nettojoniska ekvationen.

Steg för att skriva nettojonekvationen

För att visa hur man skriver joniska ekvationer och känner igen åskådarjoner i dem, betrakta som ett exempel reaktionen mellan bly(II)nitrat (Pb(NO 3 ) 2 ) _och kaliumjodid ( _KI ) för att bilda blyjodid. (II) (PbI) ₂ ) som faller ut i fast form och kaliumnitrat (KNO ₃ ) som förblir i lösning.

Nedan följer stegen för att erhålla nettojonekvationen för denna och alla andra reaktioner, och i processen att känna igen de inblandade åskådarjonerna.

• Steg 1: Skriv och balansera molekylekvationen

I fallet med exemplet vi använder är reaktionen:

• Steg 2: Separera alla joniska föreningar som är i lösning till sina beståndsdelar genom att skriva dem inom parentes. Detta görs inte med joniska föreningar som är i fast tillstånd.

I vårt exempel handlar det om joniserande bly(II)-nitrat, kaliumnitrat och kaliumjodid, eftersom de alla är i lösning (därav subskriptet ac) men inte bly(II)jodid), eftersom det är i fast tillstånd.

• Steg 3: Multiplicera alla joner med de stökiometriska koefficienterna för att få den totala joniska ekvationen.

Syftet med detta steg är att ta bort parenteserna och separera alla joner för att skriva dem oberoende, eftersom de faktiskt är i lösning:

Detta är den övergripande joniska ekvationen för reaktionen. Visar alla joner som är närvarande under den kemiska reaktionen. Observera att jonerna markerade i blått (kalium- och nitratjoner) förekommer i både reaktanter och oförändrade produkter.

• Steg 4: Avbryt eller ta bort alla upprepade joner i reaktanter och produkter.

I det här fallet är det jonerna som är markerade med blått i den totala joniska ekvationen, det vill säga kalium- och nitratjonerna.

Detta representerar reaktionens nettojoniska ekvation och visar därför att den kemiska reaktionen faktiskt äger rum, dvs. utfällningen av bly(II)- och jodidjoner som fast bly(II)jodid.

Att observera skillnaden mellan nettojonekvationen och den totala joniska ekvationen gör begreppet en åskådarjon mycket tydligare. Kalium- och nitratjoner deltar inte i den kemiska reaktionen, som endast involverar bly och jodid.

Det är dock inte möjligt att ha en lösning som bara innehåller bly(II)-joner och en annan som bara innehåller jodidjoner och blanda dem för att reaktionen som presenteras i nettojonekvationen ska inträffa. För att ha bly(II)joner i lösning måste det nödvändigtvis finnas en motjon som upprätthåller lösningens neutralitet. I detta fall nitratjoner. Samma sak händer med jodidjonen och kaliumjonerna.

Exempel på åskådarjoner

Nedan finns ytterligare några exempel på kemiska reaktioner mellan joniska föreningar där åskådarjoner identifieras av den totala joniska ekvationen.

Exempel 1: Reaktion mellan bariumklorid och natriumsulfat

Den balanserade molekylära ekvationen är:

Den totala joniska ekvationen är:

Nettojonekvationen är:

Åskådarjonerna i detta fall är natriumkatjonen (Na ⁺ ) och kloridanjonen (Cl ^– ).

Exempel 2: Reaktion mellan kalciumnitrat och kaliumfosfat

Den balanserade molekylära ekvationen är:

Den totala joniska ekvationen är:

Nettojonekvationen är:

Åskådarjonerna i detta fall är kaliumkatjonen (K ⁺ ) och nitratanjonen (NO ₃ ^– ).

Exempel 3: Oxidreduktionsreaktion mellan zink och koppar(II)sulfat

Den balanserade molekylära ekvationen är:

Den totala joniska ekvationen är:

Nettojonekvationen är:

I detta fall är den enda åskådarjonen sulfatanjonen (SO ₄ ^– ).

Exempel 4: Upplösning av metalliskt magnesium med saltsyra

Den balanserade molekylära ekvationen är:

Den totala joniska ekvationen är:

Nettojonekvationen är:

I detta fall är den enda åskådarjonen kloridanjonen (Cl ^– ).

Referenser

• BBC Bytesstorlek (nd). Joniska ekvationer och åskådarjoner . Hämtad från https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zsmgpbk/revision/5
• Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Chemistry (10:e upplagan). New York, NY: MCGRAW-HILL.
• Att skriva och balansera kemiska ekvationer . (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1818
• Khan Academy (nd). Nettojoniska och kompletta joniska ekvationer . Hämtad från https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations