ישנן דרכים שונות לכתוב משוואות לתגובות כימיות. כמה מהנפוצים ביותר הם משוואות לא מאוזנות, המצביעות על המין המעורב; משוואות כימיות מאוזנות, המציינים את מספר וסוג המינים; משוואות מולקולריות, המבטאים תרכובות כמולקולות במקום יוני רכיבים; ומשוואות יוניות נטו, העוסקות רק במינים התורמים לתגובה. בעיקרון, עליכם לדעת לכתוב את שני סוגי התגובות הראשונות בכדי לקבל את המשוואה היונית נטו.
הגדרת משוואה יונית נטו
המשוואה היונית נטו היא משוואה כימית עבור תגובה המפרט רק את המינים המשתתפים בתגובה. המשוואה היונית נטו משמשת בדרך כלל בחומצה בסיס תגובות נטרול, תגובות עקירה כפולות, ו תגובות רדוקס. במילים אחרות, המשוואה היונית נטו חלה על תגובות שהם אלקטרוליטים חזקים במים.
דוגמה למשוואה יונית נטו
המשוואה היונית נטו לתגובה שנובעת מערבוב 1 M HCl ו- 1 M NaOH היא:
ח+(aq) + OH-(aq) → ח2O (l)
Cl- ונא+ יונים אל תגיב ואינם מופיעים בסעיף משוואה יונית נטו.
כיצד לכתוב משוואה יונית נטו
ישנם שלושה שלבים לכתיבת משוואה יונית נטו:
- מאזנים את המשוואה הכימית.
- כתוב את המשוואה במונחים של כל היונים שבפתרון. במילים אחרות, יש לשבור את כל אלקטרוליטים חזקים ליונים שהם יוצרים בתמיסה מימית. דאג לציין את הנוסחה והמטען של כל יון, השתמש במקדמים (מספרים לפני א מינים) כדי לציין את הכמות של כל יון, ולכתוב (aq) אחרי כל יון כדי לציין שהוא במים פיתרון.
- במשוואה היונית נטו, כל המינים עם (ים), (l) ו- (g) יהיו ללא שינוי. ניתן לבטל כל (aq) שנותר משני צידי המשוואה (מגיבים ומוצרים). אלה נקראים "יוני צופים"והם לא משתתפים בתגובה.
טיפים לכתיבת המשוואה היונית נטו
המפתח לדעת אילו מינים מתנתקים ליונים ואילו יוצרים מוצקים (משקעים) הוא היכולת להכיר תרכובות מולקולריות ויוניות, להכיר את החומצות והבסיסים החזקים ולחזות את המסיסות של תרכובות. תרכובות מולקולריות, כמו סוכרוז או סוכר, אינן מתנתקות במים. תרכובות יוניות, כמו נתרן כלוריד, מתנתקות על פי כללי המסיסות. חומצות ובסיסים חזקים מתנתקים לחלוטין ליונים ואילו חומצות ובסיסים חלשים מתנתקים באופן חלקי בלבד.
עבור התרכובות היוניות, זה עוזר להתייעץ עם כללי המסיסות. עקוב אחר הכללים לפי הסדר:
- כל מלחי המתכת האלקלית מסיסים. (למשל, מלחי לי, נא, ק 'וכו'. - התייעץ עם א טבלה מחזורית אם אינך בטוח)
- כל NH4+ מלחים מסיסים.
- הכל לא3-, ג2ח3O2-, ClO3-, ו- ClO4- מלחים מסיסים.
- הכל Ag+, פב2+, והג22+ מלחים אינם מסיסים.
- הכל Cl-, בר-, ואני- מלחים מסיסים.
- כל CO32-, ה2-, ס2-, אוה-, פו43-CrO42-, Cr2O72-, וכן32- מלחים אינם מסיסים (למעט חריגים).
- הכל כל כך42- מלחים מסיסים (למעט חריגים).
לדוגמה, בעקבות כללים אלה ידוע לך כי נתרן גופרתי מסיס ואילו סולפט ברזל אינו.
שש החומצות החזקות המנתקות לחלוטין הן HCl, HBr, HI, HNO3, ח2כך4, HClO4. התחמוצות וההידרוקסיד של מתכות אלקליות (קבוצה 1A) ומתכות אדמה אלקליין (קבוצה 2A) הינן בסיסים חזקים המתנתקים לחלוטין.
דוגמה למשוואה יונית נטו
לדוגמה, יש לשקול את התגובה בין נתרן כלורי לבין חנקתי כסף במים. בואו נכתוב את המשוואה היונית נטו.
ראשית, עליכם לדעת את הנוסחאות לתרכובות אלו. כדאי לשנן נפוץ יונים, אבל אם אינך מכיר אותם, זו התגובה שנכתבה עם (aq) בעקבות המין כדי לציין שהם במים:
NaCl (aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl (ים)
איך אתה יודע צורת חנקתי כסף וכסף כלוריד וכי כלוריד כסף הוא מוצק? השתמש בכללי המסיסות כדי לקבוע ששני המגיבים מתנתקים במים. על מנת שתגובה תתרחש, עליהם להחליף יונים. שוב באמצעות כללי המסיסות, אתה יודע נתרן חנקתי הוא מסיס (נשאר מימית) מכיוון שכל מלחי המתכות האלקליות מסיסות. מלחי כלוריד אינם מסיסים, כך שאתה יודע AgCl יורדת.
בידיעה זאת, אתה יכול לכתוב מחדש את המשוואה כדי להציג את כל היונים (את משוואה יונית שלמה):
נא+(aq) + Cl−(aq) + אג+(aq) + לא3−(aq) → Na+(aq) + לא3−(aq) + AgCl (s)
יוני הנתרן והניטראט קיימים משני צידי התגובה ולא משתנים על ידי התגובה, כך שתוכלו לבטל אותם משני צידי התגובה. זה משאיר לך את המשוואה היונית נטו:
Cl-(aq) + אג+(aq) → AgCl (s)