הגדרת משוואה יונית ודוגמאות

בדומה לא משוואה מולקולרית, המבטא תרכובות כמולקולות, משוואה יונית היא משוואה כימית בה האלקטרוליטים בתמיסה מימית מתבטאים כביונים ניתוקים. בדרך כלל, מדובר במלח המומס במים, ובעקבותיו מגלים המינים היוניים (aq) במשוואה כדי לציין שהם נמצאים בתמיסה מימית.

היונים בתמיסות מימיות מתייצבים על ידי אינטראקציות יון-דיפול עם מולקולות מים. עם זאת, ניתן לכתוב משוואה יונית עבור כל אלקטרוליט שמתנתק ומגיב בממס קוטבי. במשוואה יונית מאוזנת, מספר וסוג האטומים זהים משני צידי חץ התגובה. בנוסף, המטען נטו זהה משני צידי המשוואה.

חומצות חזקות, בסיסים חזקים ותרכובות יוניות מסיסות (לרוב מלחים) קיימות כיונים ניתוקים בתמיסה מימית, ולכן הם נכתבים כ- יונים במשוואה היונית. חומצות ובסיסים חלשים ומלחים בלתי מסיסים נכתבים בדרך כלל בעזרת הנוסחאות המולקולריות שלהם מכיוון שרק כמות קטנה מהם מתנתקת ליונים. ישנם יוצאים מן הכלל, במיוחד עם תגובות על בסיס חומצה.

אג⁺(aq) + לא₃^-(aq) + Na⁺(aq) + קל^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + לא₃^-(aq) הוא an משוואה יונית של התגובה הכימית:

AgNO₃(aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO₃(aq)

שתי הצורות הנפוצות ביותר של משוואות יוניות הן משוואות יוניות שלמות ומשוואות יוניות נטו. המשוואה היונית השלמה מציינת את כל היונים המנותקים בתגובה כימית. המשוואה היונית נטו מבטלת יונים המופיעים משני צידי חץ התגובה מכיוון שהם למעשה לא משתתפים בתגובת העניין. היונים שבוטלים החוצה נקראים יוני צופים.

לדוגמה, בתגובה בין חנקתי כסף (AgNO₃) ונתרן כלוריד (NaCl) במים, המשוואה היונית השלמה היא:

אג⁺(aq) + לא₃^-(aq) + Na⁺(aq) + קל^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + לא₃^-(aq)

שימו לב ל נתרן קטיון Na⁺ וניון חנקתי NO₃^- מופיעים בצד החץ הן המגיבים והן התוצרים. אם יבוטלו, המשוואה היונית נטו עשויה להיכתב כ:

אג⁺(aq) + קל^-(aq) → AgCl (s)

בדוגמה זו המקדם לכל מין היה 1 (מה שלא כתוב). אם כל מין היה מתחיל עם 2, למשל, כל מקדם היה מחולק על ידי מחלק משותף לכתיבת המשוואה היונית נטו תוך שימוש בערכי המספר השלם הקטן ביותר.

גם המשוואה היונית השלמה וגם המשוואה היונית נטו צריכים להיות כתוב כמשוואות מאוזנות.

בריידי, ג'יימס א. "כימיה: חומר ושינויים בו. ג'ון וויילי ובניו. "פרדריק א. סניס, המהדורה החמישית, וויילי, דצמבר 2007.