If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

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 AgNO3 oraz NaCl. Kiedy zmieszamy wodne roztwory AgNO3 oraz NaCl, otrzymamy nierozpuszczalny osad AgCl oraz roztwór NaNO3. Na podstawie tych informacji możemy zapisać równanie cząsteczkowe tej reakcji, z uwzględnieniem stanów skupienia substratów i produktów.
AgNO3(aq)+NaCl(aq)AgCl(s)+NaNO3(aq)
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 AgNO3, NaCl, czy NaNO3. Jako że AgNO3, NaCl, oraz NaNO3 są związkami o budowie jonowej rozpuszczalnymi w wodzie, będą ulegać dysocjacji na jony. Dla przykładu, cząsteczka NaCl będzie dysocjować na Na+ oraz Cl. Powstałe jony będą stabilizowane poprzez oddziaływania jon-dipol, które wytworzą się pomiędzy jonami i otaczającymi je cząsteczkami wody.
Krystaliczny chlorek sodu oraz jony sodu i chloru, powstałe po dysocjacji. Cząsteczka wody jest dipolem elektrycznym - w obecności jonu chlorkowego woda będzie orientować się w taki sposób, aby dodatnia część dipola była blisko jonu, zaś ujemna jak najdalej. Analogicznie, w przypadku wprowadzenia do roztworu jonu sodu cząsteczki wody będą orientować się w taki sposób, aby części dipola naładowane ujemnie znajdowały się blisko jonu, zaś te naładowane dodatnio - jak najdalej.
Chlorek sodu po wprowadzeniu do roztworu wodnego dysocjuje na jony sodowe oraz chlorkowe. Te jony są następnie solwatowane przez cząsteczki wody. Źródło obrazka: "Salts: Figure 1" by OpenStax Anatomy and Physiology, CC-BY-NC-SA 4.0.
Na podstawie tych informacji możemy przepisać równanie cząsteczkowe z uwzględnieniem dysocjacji na jony cząsteczek rozpuszczalnych w wodzie. W ten sposób uzyskamy *pełne równanie jonowe:
Ag+(aq)+NO3(aq)+Na+(aq)+Cl(aq)AgCl(s)+Na+(aq)+NO3(aq)
Zauważmy, że w tym zapisie AgCl(s) 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 NO3(aq) oraz Na+(aq) 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.
Ag+(aq)+NO3(aq)+Na+(aq)+Cl(aq)AgCl(s)+Na+(aq)+NO3(aq)
Po wykreśleniu jonów biernych otrzymaliśmy tzw. skrócone równanie jonowe, które uwzględnia tylko te związki, które biorą udział w reakcji.
Ag+(aq)+Cl(aq)AgCl(s)
Skrócone równanie jonowe informuje nas o tym, że ze zdysocjowanych jonów Ag+ oraz Cl 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 Ag+ i Cl 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:
  1. Na początku musimy napisać i zbilansować cząsteczkowe równanie reakcji, z uwzględnieniem stanu skupienia poszczególnych związków.
  2. 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.
  3. 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, H2SO4(aq), jest silnym kwasem który ulega całkowitej dysocjacji na jony H+ i SO42. Wodorotlenek sodu, NaOH(aq), jest silną zasadą, która dysocjuje na jony Na+ i OH w roztworze wodnym. Kiedy połączymy H2SO4(aq) oraz NaOH(aq), powstanie woda i wodny roztwór siarczanu VI sodu, Na2SO4(aq). Tą reakcję opisuje poniższe równanie cząsteczkowe.
HA2SOA4(aq)+2NaOH(aq)2HA2O(l)+NaA2SOA4(aq)
Które z poniższych przedstawia zbilansowane, skrócone równanie jonowe reakcji zachodzącej pomiędzy H2SO4(aq) and NaOH(aq)?
Wybierz 1 odpowiedź:

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.