Was ist eine Netto-Ionengleichung?
Eine Nettoionengleichung ist eine Form der chemischen Gleichung, in der Substanzen durch ihre Ionenformeln dargestellt werden und nur die Substanzen enthalten sind, die direkt an der chemischen Reaktion teilnehmen. Diese Art von Gleichung wird normalerweise verwendet, um die Reaktionen chemischer Verbindungen zu zeigen, die in einer wässrigen oder flüssigen Lösung, die als Elektrolyt bezeichnet wird, vorliegen. Elektrolyte sind Substanzen, die aus frei schwebenden Ionen, positiv oder negativ geladenen Atomen bestehen, die es der Lösung ermöglichen, Elektrizität zu leiten. Einige der Ionen in einem Elektrolyten können miteinander reagieren, um ein Produkt zu bilden, während andere Ionen in der Lösung verbleiben und nicht an der Reaktion teilnehmen. Eine Nettoionengleichung schneidet die nicht teilnehmenden Ionen aus und zeigt nur die Ionen, die sich im Verlauf der Reaktion in ein anderes Produkt verwandeln.
In einer allgemeinen chemischen Gleichung werden Substanzen durch ihre vollständigen chemischen Formeln dargestellt - beispielsweise würde die Reaktion von wässrigen (aq) Lösungen von Natriumhydroxid (NaOH) und Salzsäure (HCl) als NaOH (aq) + HCl (aq ), gefolgt von einem Pfeil und den Formeln der Produkte, die angeben, was die Reaktion ergeben würde. In der Realität sind jedoch sowohl Natriumhydroxid als auch Salzsäure starke Elektrolyte, was bedeutet, dass sie in Lösung vollständig in ihre Ionenbestandteile zerfallen. Natriumhydroxid existiert nicht als NaOH-Molekül in Lösung, es existiert als positiv geladenes Natriumion (Na +) und negativ geladenes Hydroxidion (OH-), die beide frei im Gemisch schwimmen. Eine Ionengleichung würde daher starke Elektrolyte als einzelne Ionen mit positiven oder negativen Ladungen zeigen. Nichtelektrolyt-Substanzen, die sich nicht in Ionen aufspalten, würden in molekularer Form geschrieben bleiben.
Die Nettoionengleichung geht noch einen Schritt weiter. Anstatt einfach alle getrennten Ionen und ihre Produkte in der Gleichung darzustellen, werden die Ionen weggelassen, die sich während der Reaktion nicht ändern. Diese nicht teilnehmenden Ionen werden als Zuschauerionen bezeichnet. Durch die Vereinfachung der Reaktion auf diese Weise zeigt eine Nettoionengleichung nur die tatsächlich stattfindende Reaktion.
Beispielsweise wird bei der oben erwähnten Reaktion von Natriumhydroxid und Salzsäure ein reines flüssiges (1) Produkt, Wasser (H 2 O), gebildet. Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen, die an ein Sauerstoffatom gebunden sind. In dem Wasserprodukt stammen sowohl das einzelne Sauerstoffatom als auch eines der Wasserstoffatome vom Hydroxid (OH-) -Ion von Natriumhydroxid, während das zweite Wasserstoffatom das Wasserstoffion (H +) von Salzsäure ist. Da die OH- und H + -Ionen ihre Form ändern und sich zu flüssigem Wasser verbinden, sind sie in der Nettoionengleichung enthalten.
Das Natriumion (Na +) aus Natriumhydroxid (NaOH) und das Chlorion (Cl-) aus Salzsäure (HCl) wechselwirken jedoch nicht, um das Endprodukt zu erzeugen. Am Ende der Reaktion sind sie noch frei schwebende Ionen in der Lösung. Natrium und Chlor sind daher die Zuschauerionen dieser Reaktion und gehen nicht in die Nettoionengleichung ein. Die Nettoionengleichung in der oben beschriebenen Reaktion würde OH- (aq) + H + (aq) -> H 2 O (l) lauten.