Rovnice čistých iónov sú dôležitým aspektom chémie, pretože predstavujú iba entity, ktoré sa menia v chemickej reakcii. Väčšinou sa používajú pri redoxných reakciách, dvojitých náhradných reakciách a acidobázických neutralizáciách. Na napísanie rovnice čistých iónov existujú tri základné kroky: vyrovnanie molekulárnej rovnice, jej premena na úplnú iónovú rovnicu (ako každá látka existuje v roztoku) a zapísanie rovnice čistých iónov.
Kroky
Časť 1 z 2: Pochopenie zložiek iónovej rovnice
Krok 1. Poznáte rozdiel medzi molekulárnymi a iónovými zlúčeninami
Prvým krokom pri písaní čistej iónovej rovnice je rozlíšenie iónových väzieb reakcie. Iónové väzby sú zlúčeniny, ktoré ionizujú vo vodnom roztoku a majú náboj. Molekulárne väzby sú zlúčeniny, ktoré nikdy nemajú náboj. Pozostávajú z dvoch nekovov a niekedy sa označujú ako kovalentné väzby.
- Iónové väzby môžu vznikať medzi kovmi a nekovmi, kovmi a polyatomickými iónmi alebo viacnásobnými polyatomickými iónmi.
- Ak si nie ste istí zlúčeninou, vyhľadajte prvky zlúčeniny v periodickej tabuľke.
Krok 2. Stanovte rozpustnosť látky
Nie všetky iónové väzby sú rozpustné vo vodnom roztoku, a preto sa nerozkladajú na jednotlivé fosfátové ióny. Predtým, ako prejdete na zvyšok rovnice, musíte poznať rozpustnosť každej látky. Nasleduje stručný súhrn pravidiel rozpustnosti. Nájdite tabuľku rozpustnosti, kde nájdete ďalšie informácie a výnimky z týchto pravidiel.
- Postupujte podľa týchto pravidiel v nasledujúcom poradí:
- Všetci Na+, K.+ a NH4+ soli sú rozpustné.
- Všetko NIE3-, C.2aha3O2-, ClO3- a ClO4- soli sú rozpustné.
- Všetci Ag+, Pb2+ a Hg22+ soli nie sú rozpustné.
- Všetky Cl-, brácho- a ja- soli sú rozpustné.
- Všetko CO32-, oh2-, S.2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72- a tak32- soli nie sú rozpustné (až na niektoré výnimky).
- Všetko SO42- soli sú rozpustné (až na niektoré výnimky).
Krok 3. Určte katión a anión v kompozícii
Katióny sú pozitívne ióny v kompozícii a spravidla kovy. Anióny sú negatívne nekovové ióny v zlúčenine. Niektoré nekovy sú schopné vytvárať katióny, ale kovy vždy tvoria katióny.
Napríklad v NaCl je Na kladne nabitý katión, pretože je to kov, zatiaľ čo Cl je záporne nabitý anión, pretože je nekovový
Krok 4. Rozpoznajte polyatomické ióny v reakcii
Polyatomické ióny sú molekuly, ktoré sú navzájom tak pevne zviazané, že sa počas chemických reakcií vôbec nerozpadajú. Je dôležité byť schopný rozpoznať polyatomické ióny, pretože majú špecifický náboj a nerozkladajú sa na svoje jednotlivé zložky. Polyatomické ióny môžu byť nabité pozitívne alebo negatívne.
- Ak absolvujete štandardný kurz chémie, pravdepodobne sa od vás očakáva, že si zapamätáte niektoré z najbežnejších polyatomických iónov.
- Niekoľko bežne používaných iónov je CO32-, NIE3-, NIE2-, SO42-, SO32-, ClO4- a ClO3-.
- Existuje mnoho ďalších, ktoré nájdete v tabuľkách vo svojej učebnici chémie alebo na internete.
Časť 2 z 2: Rovnica čistých iónov
Krok 1. Zaistite, aby bola reakčná rovnica v rovnováhe
Predtým, ako budete môcť napísať čistú iónovú rovnicu, musíte sa najskôr uistiť, že počiatočná rovnica je úplne v rovnováhe. Aby bola rovnica rovnaká na oboch stranách reakčnej šípky, položte pred zlúčeniny koeficienty, kým pre každý prvok nebude na oboch stranách rovnice rovnaký počet atómov.
- Napíšte počet atómov, ktoré tvoria každú zlúčeninu, na obidve strany rovnice.
- Na vyváženie rovnice zadajte koeficient pre každý prvok, ktorý nie je kyslíkom alebo vodíkom.
- Vyrovnajte počet atómov vodíka na oboch stranách.
- Vyrovnajte počet atómov kyslíka na oboch stranách.
- Znova spočítajte počet atómov na každej strane rovnice, aby ste sa presvedčili, že sú rovnaké.
- Napríklad Cr + NiCl2 CrCl3 + Ni sa stáva 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3 Ni.
Krok 2. Určte stavy každej zlúčeniny v rovnici
Často budete môcť vo vyhlásení poukázať na kľúčové slová, z ktorých je zrejmé, v akom stave je každé spojenie. Existuje niekoľko pravidiel na určenie stavu prvku alebo zlúčeniny.
- Ak pre prvok nie je uvedený žiadny stav, použite stav uvedený v periodickej tabuľke.
- Ak je zlúčenina považovaná za roztok, napíšte ju ako kvapalinu alebo (aq).
- Ak je v rovnici voda, určte, či sa iónová väzba rozpustí, pomocou tabuľky rozpustnosti. Ak je rozpustnosť vysoká, zlúčenina je kvapalná (vodná), ak je málo rozpustná, potom je to tuhá látka (pevné látky).
- Ak neexistuje voda, iónová väzba je tuhá látka (pevné látky).
- Ak sa problém týka kyseliny alebo zásady, väzba bude kvapalná (vodná).
- Napríklad 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3 Ni. Cr a Ni sú tuhé látky vo svojej elementárnej forme. NiCl2 a CrCl3 sú rozpustné iónové väzby, a preto sú kvapalné. Ak rovnicu prepíšete, stane sa tak: 2Cr(s) + 3 NiCl2 (aq) 2CrCl3 (aq) + 3 Ni(s).
Krok 3. Určte, ktoré druhy sa v roztoku rozložia (na jednotlivé katióny a anióny)
Keď sa konkrétna látka alebo zlúčenina rozkladá, robí to na svoje pozitívne (katiónové) a negatívne (aniónové) zložky. Toto sú zložky, ktoré sa navzájom navzájom vyvažujú a výsledkom je čistá iontová rovnica.
- Pevné látky, kvapaliny, plyny, molekulárne väzby, slabo rozpustné iónové väzby, polyatomické ióny a slabé kyseliny sa nerozkladajú.
- Iónové väzby s vysokou rozpustnosťou (použite tabuľku rozpustnosti) a silnými kyselinami budú ionizovať na 100% (HCl(aq), HBr(aq), AHOJ(aq), aha2SO4 (aq), HClO4 (aq) a HNO3 (aq)).
- Majte na pamäti, že aj keď sa polyatomické ióny ďalej nerozpadávajú, oddelia sa od iónovej väzby, ak sú súčasťou tejto zlúčeniny.
Krok 4. Vypočítajte náboj každého oddeleného iónu
Nezabudnite, že kovy sú pozitívnym katiónom, zatiaľ čo nekovy sú negatívnymi aniónmi. Pomocou periodickej tabuľky môžete určiť, ktorý prvok má ktorý náboj. Musíte tiež vyrovnať náboj každého iónu v zlúčenine.
- V našom prípade: NiCl2 sa rozpadá na Ni2+ a Cl- zatiaľ čo CrCl3 rozpadá sa na Cr3+ a Cl-.
- Ni má náboj 2+, pretože Cl má záporný náboj, ale existujú 2 jeho atómy. Preto musí existovať rovnováha medzi 2 negatívnymi Cl- iónmi. Cr má náboj 3+, pretože potrebuje vyvážiť 3 negatívne Cl- ióny.
- Nezabudnite, že polyatomické ióny majú svoj vlastný špecifický náboj.
Krok 5. Napíšte rovnicu s rozpustnými iónovými väzbami rozloženými na ich jednotlivé ióny
Čokoľvek, čo sa rozkladá alebo ionizuje (silné kyseliny), sa rozdelí na dva rôzne ióny. Stav hmoty zostáva rovnaký (aq), ale všimnite si, že rovnica zostáva v rovnováhe.
- Pevné látky, kvapaliny, plyny, slabé kyseliny a slabo rozpustné iónové väzby nezmenia svoj stav a nerozdelia sa na ióny. Nechajte ich tak, ako sú.
- Molekulové látky sa dispergujú v roztoku, takže sa ich stav zmení na kvapalný (vodný). Tri výnimky, ktoré sa nestanú kvapalnými (aq), sú: CH4 písm. G), C.3aha8 písm. G) a C.8aha18 písm. L).
- Pokračovaním príkladu vyzerá úplná iónová rovnica takto: 2Cr(s) + 3 Ni2+(aq) + 6Cl-(aq) 2Cr3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3 Ni(s). Ak Cl nie je súčasťou zlúčeniny, potom nie je dvojatómový; vynásobili sme koeficient počtom atómov v zlúčenine, aby sme získali 6 iónov Cl na oboch stranách rovnice.
Krok 6. Odstráňte nadbytočné ióny odstránením identických iónov z každej strany rovnice
Môžete sa zbaviť iba tých iónov, ktoré sú na oboch stranách úplne identické (náboj, dolný index atď.). Reakciu prepíšte bez akýchkoľvek vylúčených látok.
- Vypracujte príklad: existuje 6Cl- prebytočné ióny na každej strane rovnice, ktoré je možné odstrániť. Konečná rovnica čistých iónov je 2Cr(s) + 3 Ni2+(aq) 2Cr3+(aq) + 3 Ni(s).
- Správnosť svojej odpovede môžete skontrolovať tak, že skontrolujete, či sú celkové poplatky na oboch stranách reakčnej rovnice rovnaké.