Net-ionische vergelijkingen zijn een belangrijk aspect van de chemie omdat ze alleen de toestand van de materie weergeven die verandert in een chemische reactie. Deze vergelijking wordt vaak gebruikt in redoxreacties, dubbele vervangingsreacties en zuur-base-neutralisatie. Er zijn drie basisstappen voor het schrijven van een schone ionische vergelijking: de moleculaire vergelijking in evenwicht brengen, deze omzetten in een volledig ionische vergelijking (hoe elk type stof in oplossing bestaat) en een schone ionische vergelijking schrijven.
Stap
Deel 1 van 2: De elementen van ionische vergelijkingen begrijpen
Stap 1. Ken het verschil tussen een moleculaire verbinding en een ionische verbinding
De eerste stap bij het schrijven van een netto ionische vergelijking is het identificeren van de ionische verbindingen van de reactie. Ionische verbindingen zijn verbindingen die ioniseren in een waterige oplossing en een lading hebben. Moleculaire verbindingen zijn verbindingen die nooit een lading hebben. Deze verbindingen worden gevormd uit twee niet-metalen en worden vaak covalente verbindingen genoemd.
- Ionische verbindingen kunnen worden gevormd uit metalen en niet-metalen, metalen en polyatomaire ionen, of meerdere polyatomaire ionen.
- Als u niet zeker bent van een verbinding, zoek dan de elementen van die verbinding op in het periodiek systeem.
Stap 2. Identificeer de oplosbaarheid van een verbinding
Niet alle ionische verbindingen zijn oplosbaar in waterige oplossing. De verbinding zal dus niet oplossen in individuele ionen. U moet de oplosbaarheid van elke verbinding identificeren voordat u doorgaat met de rest van de vergelijking. Hieronder volgt een korte samenvatting van de regels voor oplosbaarheid. Zoek de oplosbaarheidstabellen op voor meer details en uitzonderingen op deze regels.
- Volg deze regels in de onderstaande volgorde:
- Alle zout Na+, K+, en NH4+ kan oplossen.
- Alle zout NEE3-, C2H3O2-, ClO3-, en ClO4- kan oplossen.
- Alle Ag.zout+, Pb2+, en Hg22+ kan niet oplossen.
- Alle Kl.zout-, Br-, en ik- kan oplossen.
- Alle CO.-zouten32-, O2-, S2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72-, en dus32- onoplosbaar (op enkele uitzonderingen na).
- Alle zout SO42- oplosbaar (op enkele uitzonderingen na).
Stap 3. Bepaal de kationen en anionen in een verbinding
Een kation is een positief ion in een verbinding en is meestal een metaal. Anionen zijn niet-metaal negatieve ionen in een verbinding. Sommige niet-metalen kunnen kationen vormen, maar metalen zullen altijd kationen vormen.
In NaCl is Na bijvoorbeeld een positief geladen kation omdat Na een metaal is, terwijl Cl een negatief geladen anion is omdat Cl een niet-metaal is
Stap 4. Identificeer de polyatomaire ionen in de reactie
Polyatomaire ionen zijn geladen moleculen die zo stevig bij elkaar worden gehouden dat ze niet oplossen in chemische reacties. Het is belangrijk om polyatomaire ionen te herkennen omdat ze een bepaalde lading hebben en zich niet splitsen in hun individuele elementen. Polyatomaire ionen kunnen positief of negatief geladen zijn.
- Als u een gewone scheikundeles volgt, wordt u waarschijnlijk gevraagd om enkele van de meest gebruikte polyatomaire ionen te onthouden.
- Sommige polyatomaire ionen bevatten CO32-, NEE3-, NEE2-, DUS42-, DUS32-, ClO4-, en ClO3-.
- Er zijn veel andere polyatomaire ionen en deze zijn te vinden in de tabellen in je scheikundeboek of online.
Deel 2 van 2: Een netto-ionische vergelijking schrijven
Stap 1. Breng de volledige moleculaire vergelijking in evenwicht
Voordat u een schone ionische vergelijking schrijft, moet u er eerst voor zorgen dat uw oorspronkelijke vergelijking daadwerkelijk equivalent is. Om een vergelijking in evenwicht te brengen, voegt u coëfficiënten toe voor de verbindingen totdat het aantal atomen voor elk element aan beide zijden van de vergelijking hetzelfde is.
- Noteer het aantal atomen waaruit elke verbinding bestaat aan beide zijden van de vergelijking.
- Voeg de coëfficiënten voor de niet-zuurstof- en waterstofelementen toe om elke zijde in evenwicht te brengen.
- Breng de waterstofatomen in evenwicht.
- Breng de zuurstofatomen in evenwicht.
- Tel het aantal atomen aan elke kant van de vergelijking om er zeker van te zijn dat ze hetzelfde zijn.
- Bijvoorbeeld Cr + NiCl2 CrCl3 + Ni tot 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni.
Stap 2. Identificeer de toestand van de materie van elke verbinding in de vergelijking
Vaak kunt u trefwoorden in een probleem identificeren die de inhoud van elke verbinding aangeven. Er zijn verschillende regels om u te helpen de substantie van een element of verbinding te bepalen.
- Als de vorm van de stof van een element niet wordt vermeld, gebruik dan de vorm van de stof op het periodiek systeem.
- Als een verbinding een oplossing is, kun je deze schrijven als waterig of (aq).
- Als er water in de vergelijking zit, bepaal dan of de ionische verbinding zal oplossen of niet met behulp van de oplosbaarheidstabel. Als de verbinding een hoge oplosbaarheid heeft, is de verbinding waterig (aq). Als de verbinding een lage oplosbaarheid heeft, is de verbinding een vaste stof (s).
- Bij afwezigheid van water is de ionische verbinding een vaste stof (s).
- Als de vraag een zuur of een base vermeldt, is deze verbinding waterig (aq).
- Bijvoorbeeld 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni. Cr en Ni in elementaire vorm zijn vaste stoffen. NiCl2 en CrCl3 Het is een oplosbare ionische verbinding. Beide verbindingen zijn dus waterig. Indien herschreven, wordt deze vergelijking: 2Cr(s) + 3NiCl2 (ak) 2CrCl3 (ak) + 3Ni(s).
Stap 3. Bepaal wat voor soort verbinding in oplossing zal oplossen (gescheiden in kationen en anionen)
Wanneer een type of verbinding oplost, scheidt het zich in positieve elementen (kationen) en negatieve elementen (anionen). Dit zijn de verbindingen die uiteindelijk in evenwicht zijn voor een netto ionische vergelijking.
- Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen, moleculaire elementen, ionische verbindingen met een lage oplosbaarheid, polyatomaire ionen en zwakke zuren lossen niet op.
- Ionische verbindingen met een hoge oplosbaarheid (gebruik de oplosbaarheidstabel) en sterke zuren zullen 100% ioniseren (HCl(L), HBr(L), HOI(L), H2DUS4 (ak), HClO4 (ak), en HNO3 (ak)).
- Onthoud dat hoewel polyatomaire ionen onoplosbaar zijn, als ze elementen van een ionische verbinding waren, ze uit die verbinding zouden zijn opgelost.
Stap 4. Bereken de lading van elk opgelost ion
Onthoud dat het metaal het positieve kation zal zijn, terwijl het niet-metaal het negatieve anion zal zijn. Met behulp van het periodiek systeem kunt u bepalen welk element hoeveel lading heeft. Je moet ook de ladingen van elk ion in de verbinding in evenwicht brengen.
- In ons voorbeeld, NiCl2 oplossen in Ni2+ en Cl- terwijl CrCl3 lost op in Cr3+ en Cl-.
- Ni heeft een 2+ lading omdat Cl een negatieve lading heeft, maar er zijn 2 Cl-atomen. We moeten dus de 2 negatieve Cl-ionen in evenwicht brengen. Cr heeft een lading van 3+ omdat we de 3 negatieve Cl-ionen in evenwicht moeten houden.
- Onthoud dat polyatomaire ionen een bepaalde lading van zichzelf hebben.
Stap 5. Herschrijf de vergelijking met de oplosbare ionische verbindingen, opgesplitst in hun individuele ionen
Alles wat oplosbaar of geïoniseerd is (een sterk zuur) zal zich in twee verschillende ionen scheiden. De toestand van de stof blijft hetzelfde (aq), maar je moet ervoor zorgen dat de vergelijking gelijk blijft.
- Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen, zwakke zuren en ionische verbindingen met een lage oplosbaarheid, zullen niet van vorm veranderen of in ionen worden gescheiden. Laat deze stoffen gewoon met rust.
- Moleculen lossen op in oplossing. De vorm van de stof zal dus veranderen in (aq). De drie uitzonderingen die niet (aq) worden zijn: CH4(g), C3H8 (g), en C8H18(l).
- Als we ons voorbeeld afmaken, ziet de totale ionische vergelijking er als volgt uit: 2Cr(s) + 3Ni2+(L) + 6Cl-(L) 2Cr3+(L) + 6Cl-(L) + 3Ni(s). Hoewel Cl geen verbinding is, is het niet diatomisch. Dus vermenigvuldigen we de coëfficiënt met het aantal atomen in de verbinding om 6 Cl-ionen aan beide kanten van de vergelijking te krijgen.
Stap 6. Elimineer de toeschouwer-ionen door identieke ionen aan elke kant van de vergelijking te verwijderen
Je kunt alleen ionen verwijderen als ze aan beide kanten 100% identiek zijn (lading, klein getal onderaan, etc.). Herschrijf de reactie zonder dat de stof wordt verwijderd.
- Om het voorbeeld te voltooien, zijn er 6 Cl. spectrale ionen- aan elke kant die kan worden verwijderd. De netto ionische vergelijking is uiteindelijk 2Cr(s) + 3Ni2+(L) 2Cr3+(L) + 3Ni(s).
- Om te controleren of je antwoord correct is, moet de totale lading aan de reactantkant gelijk zijn aan de totale lading aan de productkant in de netto-ionische vergelijking.
