Główna zawartość
Kurs: Chemia - program rozszerzony > Rozdział 3
Lekcja 1: Rodzaje reakcji chemicznych- Utlenianie i redukcja, czyli reakcje redoks
- Przykład krok po kroku: Wykorzystanie stopnia utlenienia do znalezienia utleniacza i reduktora
- Bilansowanie reakcji redoks
- Rozpuszczanie i wytrącanie
- Reakcje wymiany podwójnej
- Reakcje wymiany pojedynczej
- Zapis równania w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej
© 2024 Khan AcademyWarunki użytkowaniapolitykę prywatnościInformacja o plikach cookie
Zapis równania w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej
Wprowadzenie
Ucząc się pilnie chemii, na pewno natknąłeś się na mnóstwo reakcji, które zachodzą w roztworach wodnych. Kiedy w reakcji biorą udział jony, równanie reakcji można zapisać na kilka sposobów, w zależności od tego jak dokładnie chcemy ją przedstawić. Wyróżniamy równania cząsteczkowe, jonowe oraz jonowe skrócone.
Zapis równania w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej
Równanie cząsteczkowe jest zazwyczaj nazywane po prostu zbilansowanym równaniem reakcji chemicznej. Związki jonowe są w nim przedstawione w formie neutralnej, bez podziału na kationy i aniony. Przy danym związku w nawiasach podaje się jego stan skupienia.
Rozważmy reakcję, która zachodzi pomiędzy oraz . Kiedy zmieszamy wodne roztwory oraz , otrzymamy nierozpuszczalny osad oraz roztwór . Na podstawie tych informacji możemy zapisać równanie cząsteczkowe tej reakcji, z uwzględnieniem stanów skupienia substratów i produktów.
Jeśli jednak dysponowalibyśmy dostatecznie dobrym mikroskopem, który pozwoliłby nam zobaczyć co dzieje się w kolbie reakcyjnej na poziomie cząsteczkowym, nie znaleźlibyśmy w niej żadnych cząsteczek , , czy . Jako że , , oraz są związkami o budowie jonowej rozpuszczalnymi w wodzie, będą ulegać dysocjacji na jony. Dla przykładu, cząsteczka będzie dysocjować na oraz . Powstałe jony będą stabilizowane poprzez oddziaływania jon-dipol, które wytworzą się pomiędzy jonami i otaczającymi je cząsteczkami wody.
Na podstawie tych informacji możemy przepisać równanie cząsteczkowe z uwzględnieniem dysocjacji na jony cząsteczek rozpuszczalnych w wodzie. W ten sposób uzyskamy *pełne równanie jonowe:
Zauważmy, że w tym zapisie nie został rozpisany na jony, ponieważ jest to związek nierozpuszczalny w wodzie. Z zasady w pełnym równaniu jonowym związki rozpuszczalne w wodzie, silne kwasy i zasady będziemy zapisywać w postaci jonowej, podczas gdy związki nierozpuszczalne w wodzie oraz słabe kwasy pozostaną w formie cząsteczkowej.
Przyjrzyjmy się bliżej uzyskanemu równaniu. Możemy zauważyć, że oraz występują po obu stronach reakcji, co oznacza że w wyniku przebiegu reakcji pozostają niezmienione. W języku angielskim jony tego typu określa się mianem spectator ions, co można przetłumaczyć jako jony bierne. Takie jony możemy wykreślić z naszego równania, ponieważ nie uczestniczą one w reakcji.
Po wykreśleniu jonów biernych otrzymaliśmy tzw. skrócone równanie jonowe, które uwzględnia tylko te związki, które biorą udział w reakcji.
Skrócone równanie jonowe informuje nas o tym, że ze zdysocjowanych jonów oraz powstaje nierozpuszczalny chlorek srebra. Dla porównania, pełne równanie jonowe dostarcza nam informacji o wszystkich jonach obecnych w roztworze podczas reakcji. Równanie cząsteczkowe zaś mówi o związkach, które były źródłem jonów i uczestniczących w reakcji.
Wskazówka Do zapisu skróconego równania jonowego używamy współczynników stechiometrycznych o najmniejszej możliwej wartości całkowitej. Oznacza to, że czasem przed uzyskaniem końcowej postaci równania musimy podzielić wszystkie współczynniki stechiometryczne przez wspólny dzielnik.
Podsumowanie
Skrócone równanie jonowe informuje nas wyłącznie o cząsteczkach, które biorą udział w reakcji chemicznej, podczas gdy pełne równanie jonowe uwzględnia również jony bierne, które po przejściu reakcji pozostają w niezmienionej formie. Aby uzyskać skrócone równanie jonowe musimy wykonać następujące kroki:
- Na początku musimy napisać i zbilansować cząsteczkowe równanie reakcji, z uwzględnieniem stanu skupienia poszczególnych związków.
- Następnie wykorzystując wiedzę o rozpuszczalności danych substancji w wodzie, a także znajomości mocnych i silnych kwasów i zasad, musimy przepisać równanie cząsteczkowe z uwzględnieniem dysocjacji na jony.
- W końcowym kroku musimy ocenić, czy w naszym równaniu znajdują się jony bierne (spectator ions) i je wykreślić po obu stronach reakcji.
Spróbuj sam!
Kwas siarkowy VI, , jest silnym kwasem który ulega całkowitej dysocjacji na jony i . Wodorotlenek sodu, , jest silną zasadą, która dysocjuje na jony i w roztworze wodnym. Kiedy połączymy oraz , powstanie woda i wodny roztwór siarczanu VI sodu, . Tą reakcję opisuje poniższe równanie cząsteczkowe.
Które z poniższych przedstawia zbilansowane, skrócone równanie jonowe reakcji zachodzącej pomiędzy and ?
Chcesz dołączyć do dyskusji?
Na razie brak głosów w dyskusji