Co to jest równanie jonowe netto?
Równanie jonowe netto jest formą równania chemicznego, w którym substancje są reprezentowane przez ich wzory jonowe i uwzględniane są tylko substancje, które biorą bezpośredni udział w reakcji chemicznej. Ten typ równania jest zwykle używany do pokazania reakcji związków chemicznych, które występują w wodnym lub płynnym roztworze zwanym elektrolitem. Elektrolity to substancje składające się z swobodnie unoszących się jonów, dodatnio lub ujemnie naładowanych atomów, które umożliwiają roztworowi przewodzenie prądu. Niektóre jony w elektrolicie mogą reagować ze sobą, tworząc produkt, podczas gdy inne jony pozostają w roztworze i nie biorą udziału w reakcji. Równanie jonowe netto odcina nieuczestniczące jony i pokazuje tylko te jony, które zmieniają się w inny produkt w trakcie reakcji.
W ogólnym równaniu chemicznym substancje są reprezentowane przez ich pełne wzory chemiczne - na przykład reakcja wodnych (wodnych) roztworów wodorotlenku sodu (NaOH) i kwasu solnego (HCl) byłaby pokazana jako NaOH (aq) + HCl (aq ), a następnie strzałką i wzorami produktów, wskazującymi, jaka byłaby reakcja. W rzeczywistości jednak zarówno wodorotlenek sodu, jak i kwas solny są silnymi elektrolitami, co oznacza, że całkowicie rozpuszczają się w składowych jonach, gdy są w roztworze. Wodorotlenek sodu nie istnieje jako cząsteczka NaOH w roztworze, istnieje jako dodatnio naładowany jon sodu (Na +) i ujemnie naładowany jon wodorotlenku (OH-), oba swobodnie unoszące się w mieszaninie. Równanie jonowe pokazałoby zatem silne elektrolity jako pojedyncze jony o ładunkach dodatnich lub ujemnych. Substancje nieelektrolitowe, które nie dysocjują na jony, pozostaną zapisane w formie molekularnej.
Równanie jonowe netto idzie o krok dalej. Zamiast po prostu reprezentować wszystkie oddzielne jony i ich produkty w równaniu, pomija jony, które nie zmieniają się podczas reakcji. Te nieuczestniczące jony nazywane są jonami obserwacyjnymi. Upraszczając reakcję w ten sposób, równanie jonowe netto pokazuje tylko rzeczywistą zachodzącą reakcję.
Na przykład w wyżej wymienionej reakcji wodorotlenku sodu i kwasu chlorowodorowego powstaje czysty płynny produkt (l), woda (H2O). Cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru związanych z jednym atomem tlenu. W produkcie wodnym pojedynczy atom tlenu i jeden z atomów wodoru pochodzą z jonu wodorotlenku (OH-) wodorotlenku sodu, podczas gdy drugim atomem wodoru jest jon wodoru (H +) kwasu chlorowodorowego. Ponieważ jony OH- i H + zmieniają formę i wiązanie, tworząc ciekłą wodę, są one uwzględnione w równaniu jonowym netto.
Jon sodu (Na +) z wodorotlenku sodu (NaOH) i jon chloru (Cl-) z kwasu chlorowodorowego (HCl) nie wchodzą jednak w interakcje w celu utworzenia produktu końcowego. Pod koniec reakcji są one nadal swobodnie pływającymi jonami w roztworze. Sód i chlor są zatem jonami obserwacyjnymi tej reakcji i nie są uwzględnione w równaniu jonowym netto. Równanie netto jonów w reakcji opisanej powyżej brzmiałoby OH- (aq) + H + (aq) -> H20 (l).