Что такое чистое ионное уравнение?

Чистое ионное уравнение является формой химического уравнения, в котором вещества представлены их ионными формулами, и включены только те вещества, которые непосредственно участвуют в химической реакции. Этот тип уравнения обычно используется, чтобы показать реакции химических соединений, которые существуют в водном или жидком растворе, называемом электролитом. Электролиты представляют собой вещества, состоящие из свободно плавающих ионов, положительно или отрицательно заряженных атомов, которые позволяют раствору проводить электричество. Некоторые из ионов в электролите могут реагировать друг с другом с образованием продукта, в то время как другие ионы остаются в растворе и не участвуют в реакции. Сетевое ионное уравнение вырезает не участвующие ионы и показывает только те ионы, которые превращаются в другой продукт в ходе реакции.

В общем химическом уравнении вещества представлены их полными химическими формулами - например, реакция водных (aq) растворов гидроксида натрия (NaOH) и соляной кислоты (HCl) будет показана как NaOH (aq) + HCl (aq). ), за которыми следуют стрелка и формулы продуктов, указывающие, что даст реакция. В действительности, однако, как гидроксид натрия, так и соляная кислота являются сильными электролитами, что означает, что они полностью диссоциируют на составляющие их ионы, когда они находятся в растворе. Гидроксид натрия не существует в виде молекулы NaOH в растворе, он существует в виде положительно заряженного иона натрия (Na +) и отрицательно заряженного гидроксид-иона (OH-), оба свободно плавающие в смеси. Поэтому ионное уравнение показывает сильные электролиты в виде отдельных ионов с положительными или отрицательными зарядами. Неэлектролитные вещества, которые не распадаются на ионы, останутся записанными в молекулярной форме.

Чистое ионное уравнение идет еще дальше. Вместо того, чтобы просто представлять все отдельные ионы и их продукты в уравнении, он пропускает ионы, которые не изменяются во время реакции. Эти неучаствующие ионы называются ионами-зрителями. Упрощая реакцию таким образом, чистое ионное уравнение показывает только фактическую реакцию, которая имеет место.

Например, в реакции гидроксида натрия и соляной кислоты, упомянутой выше, образуется чистый жидкий (1) продукт, вода (H ₂ O). Молекула воды состоит из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. В водном продукте один атом кислорода и один из атомов водорода происходят из гидроксидного (ОН-) иона гидроксида натрия, в то время как второй атом водорода представляет собой ион водорода (Н +) соляной кислоты. Поскольку ионы ОН- и Н + меняют форму и связываются, образуя жидкую воду, они включены в чистое ионное уравнение.

Однако ион натрия (Na +) из гидроксида натрия (NaOH) и ион хлора (Cl-) из соляной кислоты (HCl) не взаимодействуют для создания конечного продукта. В конце реакции они все еще являются свободно плавающими ионами в растворе. Поэтому натрий и хлор являются ионами-зрителями этой реакции и не включены в чистое ионное уравнение. Чистое ионное уравнение в реакции, описанной выше, будет иметь вид OH- (aq) + H + (aq) -> H ₂ O (l).