Іонні рівняння є невід'ємною частиною хімії. У них представлені лише ті компоненти, які змінюються в ході хімічної реакції. Найчастіше іонні рівняння використовують для опису окислювально-відновних реакцій, реакцій обміну і нейтралізації.[1] щоб записати іонне рівняння, необхідно виконати три основні кроки: збалансувати молекулярне рівняння хімічної реакції, перевести його в повне іонне рівняння (тобто записати компоненти в тому вигляді, в якому вони існують в розчині) і, нарешті, записати короткий іонне рівняння.
Кроки
Частина1 З 2:
Компоненти іонного рівняння
Частина1 З 2:
- Зрозумійте різницю між молекулярними іІонними сполуками.для запису іонного рівняння насамперед слід визначити беруть участь в реакції іонні сполуки. Іонними називають ті речовини, які у водних розчинах дисоціюють (розпадаються) на заряджені іони.[2] молекулярні сполуки не розпадаються на іони. Вони складаються з двох неметалевих елементів, і іноді їх називають ковалентними сполуками.[3]
- Іонні сполуки можуть виникати між металом і неметалом, металом і багатоатомними іонами, або між декількома багатоатомними іонами.
- Якщо ви сумніваєтеся, до якої групи належить те чи інше з'єднання, подивіться на властивості складових його елементів втаблиці Менделєєва.[4]
- Визначте розчинність сполуки.не всі іонні сполуки розчиняються у водних розчинах, тобто не всі з них дисоціюють на окремі іони. Перш ніж приступити до запису рівняння, слід знайти розчинність кожного з'єднання. Нижче наведені короткі правила розчинності. Більш докладні відомості і виключення з правил можна знайти в таблиці розчинності.[5]
- Дотримуйтесь правил в тому порядку, в якому вони наведені нижче:
- Всі солі Na+, K+ і NH4+ розчиняються;
- Всі солі NO 3 - , c2H3O2 - , ClO3- і ClO4- розчинні;
- Всі солі Ag + , Pb2+ і Hg22 + нерозчинні;
- Всі солі Cl-, Br- і I - розчиняються;
- Солі CO32-, O2-, S2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72- і so32- нерозчинні (за деякими винятками);
- Солі so42- розчинні (за деякими винятками).
- Визначте катіон і аніон з'єднання.катіонами називають позитивно заряджені іони (зазвичай це метали). Аніони мають негативний заряд, як правило це іони неметалів. Деякі неметали можуть утворювати не тільки аніони, але і катіони, в той час як атоми металів завжди виступають в ролі катіонів.[6]
- Наприклад, в з'єднанні NaCl (кухонна сіль) Na є позитивно зарядженим катіоном, оскільки це метал, а Cl являє собою негативно заряджений аніон, так як це неметал.
- Визначте беруть участь в реакції багатоатомні (складні) іони.такі іони являють собою заряджені молекули, між атомами яких існує така сильна зв'язок, що вони не дисоціюють при хімічних реакціях.[7] необхідно виявити багатоатомні іони, оскільки вони володіють своїм зарядом і не розпадаються на окремі атоми. Багатоатомні іони можуть мати як позитивний, так і негативний заряд.
- При вивченні загального курсу хімії вам, швидше за все, знадобиться запам'ятати деякі з найбільш поширених багатоатомних іонів.
- До найбільш поширених багатоатомних іонів відносяться CO32-, NO3-, NO2-, SO42-, SO32-, CLO4- і CLO3-.[8]
- Існує безліч інших багатоатомних іонів, які можна знайти в підручнику хімії або інтернеті.[9]
Частина2 З 2:
Запис іонних рівнянь
Частина2 З 2:
- Збалансуйте повне молекулярне рівняння. перш ніж приступити до запису іонного рівняння, слід збалансувати вихідне молекулярне рівняння. Для цього необхідно розставити відповідні коефіцієнти перед сполуками, так щоб число атомів кожного елемента в лівій частині дорівнювало їх кількості в правій частині рівняння.
- Запишіть число атомів кожного елемента по обидві сторони рівняння.
- Додайте перед елементами (крім кисню і водню) коефіцієнти, так щоб кількість атомів кожного елемента в лівій і правій частині рівняння було однаковим.
- Збалансуйте атоми водню.
- Збалансуйте атоми кисню.
- Перерахуйте кількість атомів кожного елемента по обидві сторони рівняння і переконайтеся, що воно однаково.
- Наприклад, після балансування рівняння Cr + NiCl2 --gt; CrCl3 + Ni отримуємо 2CR + 3nicl2 --gt; 2crcl3 + 3ni.
- Визначте, в якому стані знаходиться кожна речовина, яка бере участь в реакції.часто про це можна судити за умовою завдання. Є певні правила, які допомагають визначити, в якому стані знаходиться елемент або з'єднання.[10]
- Якщо в умові завдання не вказано стан того чи іншого елемента, використовуйте для його визначення таблицю Менделєєва.
- Якщо в умові сказано, що з'єднання знаходиться в розчині, відзначте це (р-р).
- Якщо в рівняння входить вода, визначте по таблиці розчинності, дисоціює чи дане іонне з'єднання.[11] у разі високої розчинності з'єднання дисоціює у воді (р-р). Якщо з'єднання має низьку розчинність, воно залишиться в твердому вигляді (тв).
- Якщо в реакції не бере участь вода, іонне з'єднання залишиться в твердому вигляді (тв).
- Якщо в задачі фігурує кислота або підстава, вони будуть розчинені у воді (р-р).
- Як приклад розглянемо реакцію 2CR + 3nicl2 --gt; 2crcl3 + 3ni. У чистому вигляді елементи Cr і Ni знаходяться у твердій фазі. NiCl2 і CrCl3 являють собою розчинні іонні сполуки, тобто вони знаходяться в розчині. Таким чином, дане рівняння можна переписати в наступному вигляді: 2CR(тв) + 3nicl2(р-р) --gt; 2crcl3(р-р) + 3ni(тв).
- Визначте, які сполуки дисоціюють (поділяються на катіони і аніони) в розчині.при дисоціації з'єднання розпадається на позитивний (катіон) і негативний (аніон) компоненти. Ці компоненти потім увійдуть в іонне рівняння хімічної реакції.
- Не дисоціюють тверді тіла, рідини, гази, молекулярні сполуки, іонні сполуки з низькою розчинністю, багатоатомні іони і слабкі кислоти.
- Повністю дисоціюють іонні сполуки з високою розчинністю (використовуйте таблицю розчинності) і сильні кислоти (HCl(р-р), HBr(р-р), HI(р-р), H2SO4(р-р), HClO4(Р-Р) і HNO3(Р-Р)).[12]
- Врахуйте, що хоча багатоатомні іони не дисоціюють, вони можуть входити до складу іонного з'єднання і відокремитися від нього в розчині.
- Порахуйте заряд кожного дисоціювати іона.при цьому пам'ятайте, що метали утворюють позитивно заряджені катіони, а атоми неметалів перетворюються в негативні аніони. Визначте заряди елементів по таблиці Менделєєва. Необхідно також збалансувати всі заряди в нейтральних з'єднаннях.
- У наведеному вище прикладі NiCl2 дисоціює на Ni2+ і Cl-, а CrCl3 розпадається на Cr3+ і Cl-.
- Іон нікелю має заряд 2+ , оскільки він з'єднаний з двома іонами хлору, кожен з яких має одиничний негативний заряд і. При цьому один іон Ni повинен збалансувати два негативно заряджених іона Cl. Іон Cr має заряд 3+, так як він повинен нейтралізувати три негативно заряджених іона Cl.
- Пам'ятайте про те, що багатоатомні іони мають свої власні заряди.[13]
- Перепишіть рівняння так, щоб всі розчинні сполуки були розділені на окремі іони.все що дисоціює або іонізується (наприклад, сильні кислоти) розпадеться на два окремих іона. При цьому речовина залишиться в розчиненому стані (р-Р). Перевірте, щоб рівняння було збалансовано.
- Тверді речовини, рідини, гази, слабкі кислоти і іонні сполуки з низькою розчинністю не змінять свого стану і не розділяться на іони. Залиште їх в колишньому вигляді.
- Молекулярні сполуки просто розсіються в розчині, і їх стан зміниться на розчинене (р-р). Є три молекулярних сполуки, якіне перейдуть в стан (р-р), це CH4 (г), C3H8 (г) і C8H18 (ж) .
- Для даної реакції повне іонне рівняння запишеться в наступному вигляді: 2CR(тв) + 3Ni2+(р-р) + 6Cl-(р-р) --gt; 2CR3+(Р-Р) + 6cl-(Р-Р) + 3ni(ТВ). Якщо хлор не входить до складу сполуки, він розпадається на окремі атоми, тому ми помножили кількість іонів Cl на 6 з обох сторін рівняння.
- Скоротіть однакові іони в лівій і правій частині рівняння. можна викреслити лише ті іони, які повністю ідентичні з обох сторін рівняння (мають однакові заряди, нижні індекси і так далі). Перепишіть рівняння без цих іонів.
- У нашому прикладі обидві частини рівняння містять 6 іонів Cl - , які можна викреслити. Таким чином, отримуємо коротке іонне рівняння: 2Cr(тв) + 3ni2+(р-р) --gt; 2CR3+(р-р) + 3ni(тв).
- Перевірте результат. Сумарні заряди лівої і правої частин іонного рівняння повинні бути рівні.
Поради
- Привчіть себе Завжди записувати агрегатний стан всіх компонентів у всіх рівняннях хімічних реакцій.
Джерела
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ Http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/Net-Ionic-Equation.html
- ↑ Http://www.ptable.com/
- ↑ Http://chemistry.bd.psu.edu/jircitano/soluble.html
- ↑ Http://study.com/academy/lesson/cation-definition-examples-quiz.html
- ↑ Http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/compounds/polyatomic.shtml
- ↑ Http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/compounds/polyatomic.shtml
- ↑ Http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/Ions/ions.html
- ↑ Https://workspace.novacentral.ca/sites/home/pearson/Mr%20Melindys%20Documents/Science%201206/Chemistry/DeterminingStates.pdf
- ↑ Http://chemistry.bd.psu.edu/jircitano/soluble.html
- ↑ Http://www.chemteam.info/AcidBase/Strong-Weak-AcidBase.html
- ↑ Http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/Ions/ions.html