משוואות יוניות נטו הן היבט חשוב בכימיה מכיוון שהן מייצגות רק את מצב החומר שמשתנה בתגובה כימית. משוואה זו משמשת בדרך כלל בתגובות חמצון, בתגובות החלפה כפולות ובניטרול חומצת בסיס. ישנם שלושה שלבים בסיסיים לכתיבת משוואה יונית נקייה: איזון המשוואה המולקולרית, המרתה למשוואה יונית מלאה (כיצד קיים כל סוג של חומר בתמיסה) וכתיבת משוואה יונית נקייה.
שלב
חלק 1 מתוך 2: הבנת יסודות המשוואות היוניות
שלב 1. דע את ההבדל בין תרכובת מולקולרית לתרכובת יונית
השלב הראשון לכתיבת משוואה יונית נטו הוא זיהוי התרכובות היוניות של התגובה. תרכובות יוניות הן תרכובות שיתייננו בתמיסה מימית ויש להן מטען. תרכובות מולקולריות הן תרכובות שלעולם אין להן מטען. תרכובות אלה נוצרות משתי לא מתכות ולרוב מכונות אותן תרכובות קוולנטיות.
- תרכובות יוניות יכולות להיווצר ממתכות ולא מתכות, מתכות ויונים פוליאטומיים, או מספר יונים פוליאטומיים.
- אם אינך בטוח לגבי תרכובת, חפש את המרכיבים של אותו תרכובת בטבלה המחזורית.
שלב 2. זיהוי מסיסות של תרכובת
לא כל התרכובות היוניות מסיסות בתמיסה מימית. לפיכך, המתחם לא יתמוסס ליונים בודדים. עליך לזהות את המסיסות של כל תרכובת לפני שתמשיך בשאר המשוואה. להלן סיכום קצר של כללי המסיסות. חפש בטבלאות המסיסות לפרטים נוספים וחריגים מכללים אלה.
- פעל לפי כללים אלה לפי הסדר המפורט להלן:
- כל המלח Na+, ק+, ו- NH4+ יכול להתמוסס.
- כל המלח NO3-, ג2ח3או2-, ClO3-, ו- ClO4- יכול להתמוסס.
- כל מלח אג+, Pb2+, ו- Hg22+ לא יכול להתמוסס.
- כל מלח מלח-, בר-, ואני- יכול להתמוסס.
- כל מלחי ה- CO32-, או2-, ס2-, אה-, פו43-, CrO42-, Cr2או72-, ו- SO32- בלתי מסיס (למעט כמה יוצאים מן הכלל).
- כל המלח SO42- מסיס (למעט כמה יוצאים מן הכלל).
שלב 3. קבע את הקטיונים והאניונים בתרכובת
קטיון הוא יון חיובי בתרכובת והוא בדרך כלל מתכת. אניונים הם יונים שליליים שאינם מתכתיים בתרכובת. חלק מהאל -מתכות יכולות ליצור קטיונים, אך מתכות תמיד ייצרו קטיונים.
לדוגמה, ב- NaCl, Na הוא קטיון טעון חיובי מכיוון ש Na הוא מתכת, בעוד Cl הוא אניון טעון שלילי מכיוון ש- Cl הוא מתכת שאינה מתכת
שלב 4. זהה את היונים הפוליאטומיים בתגובה
יונים פוליאטומיים הינם מולקולות טעונות המחוברות זו לזו בצורה הדוקה עד שהן אינן מתמוססות בתגובות כימיות. חשוב לזהות יונים פוליאטומיים מכיוון שיש להם מטען מוגדר ואינם מתחלקים ליסודות האינדיבידואליים שלהם. יונים פוליאטומיים יכולים להיות טעונים חיוביים או שליליים.
- אם אתה לוקח שיעור כימיה רגיל, סביר להניח שתתבקש לזכור כמה מהיונים הפוליאטומיים הנפוצים ביותר.
- כמה יונים פוליאטומיים כוללים CO32-, לא3-, לא2-, לכן42-, לכן32-, ClO4-, ו- ClO3-.
- יש הרבה יונים פוליאטומיים אחרים וניתן למצוא אותם בטבלאות בספר הכימיה שלך או באינטרנט.
חלק 2 מתוך 2: כתיבת משוואה יונית נטו
שלב 1. איזון המשוואה המולקולרית השלמה
לפני כתיבת משוואה יונית נקייה, עליך לוודא תחילה שהמשוואה המקורית שלך אכן שווה ערך. כדי לאזן משוואה, אתה מוסיף מקדמים מול התרכובות עד שמספר האטומים עבור כל יסוד משני צידי המשוואה זהה.
- רשום את מספר האטומים המרכיבים כל תרכובת משני צידי המשוואה.
- הוסף את המקדמים מול האלמנטים שאינם חמצן ומימן כדי לאזן כל צד.
- לאזן את אטומי המימן.
- לאזן את אטומי החמצן.
- ספור את מספר האטומים מכל צד של המשוואה כדי לוודא שהם זהים.
- לדוגמה, Cr + NiCl2 CrCl3 + ני עד 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3 ני.
שלב 2. זיהוי מצב החומר של כל תרכובת במשוואה
לעתים קרובות אתה יכול לזהות מילות מפתח בבעיה המציינות את המהות של כל תרכובת. ישנם מספר כללים שיעזרו לך לקבוע את מהותו של יסוד או תרכובת.
- אם צורת החומר של יסוד אינה מופיעה, השתמש בצורת החומר על הטבלה המחזורית.
- אם תרכובת היא פתרון, אתה יכול לכתוב אותה כמימית או (aq).
- אם יש מים במשוואה, קבע אם התרכובת היונית תתמוסס או לא באמצעות טבלת המסיסות. אם התרכובת בעלת מסיסות גבוהה, התרכובת היא מימית (aq). אם התרכובת בעלת מסיסות נמוכה, התרכובת היא מוצק (ים).
- בהיעדר מים, התרכובת היונית היא מוצק (ים).
- אם השאלה מזכירה חומצה או בסיס, תרכובת זו היא מימית (aq).
- לדוגמה, 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3 ני. Cr ו- Ni בצורה יסודית הם מוצקים. NiCl2 ו- CrCl3 זהו תרכובת יונית מסיסה. לפיכך, שתי התרכובות מימיות. אם נכתב מחדש, משוואה זו הופכת ל: 2Cr(ים) + 3NiCl2 (aq) 2CrCl3 (aq) + 3 ני(ים).
שלב 3. קבע איזה תרכובת תתמוסס (להפריד לקטיונים ולאניונים) בתמיסה
כאשר סוג או תרכובת מתמוססים, הוא נפרד ליסודות חיוביים (קטיונים) ואלמנטים שליליים (אניונים). אלו הם התרכובות המאוזנות בסופו של דבר למשוואה יונית נטו.
- מוצקים, נוזלים, גזים, יסודות מולקולריים, תרכובות יוני עם מסיסות נמוכה, יונים פוליאטומיים וחומצות חלשות לא יתמוססו.
- תרכובות יוניות בעלות מסיסות גבוהה (טבלת מסיסות שימוש) וחומצות חזקות ייננו 100% (HCl(אני), HBr(אני), היי(אני), ח2לכן4 (aq), HClO4 (aq), ו- HNO3 (aq)).
- זכור כי למרות שיונים פוליאטומיים אינם מסיסים, אילו היו אלמנטים של תרכובת יונית, הם היו מתמוססים מתרכובת זו.
שלב 4. חשב את המטען של כל יון מומס
זכור כי המתכת תהיה הקטיון החיובי, ואילו הלא מתכת תהיה האניון השלילי. באמצעות הטבלה המחזורית, תוכל לקבוע לאיזה אלמנט יהיה כמות הטעינה. עליך גם לאזן את המטענים של כל יון במתחם.
- בדוגמה שלנו, NiCl2 להתמוסס לתוך Ni2+ וקל- בעוד CrCl3 מתמוסס ל- Cr3+ וקל-.
- ל- Ni יש מטען של 2+ מכיוון של- Cl יש מטען שלילי, אך ישנם 2 אטומי Cl. לפיכך, עלינו לאזן את 2 יוני Cl השליליים. ל- Cr יש מטען של 3+ כיוון שעלינו לאזן את 3 יוני Cl השליליים.
- זכור כי ליונים פוליאטומיים יש מטען מסוים משלהם.
שלב 5. שכתב את המשוואה עם התרכובות היוניות המסיסות, המתפרקות ליונים האינדיבידואליים שלהן
כל דבר מסיס או מיונן (חומצה חזקה) יופרד לשני יונים שונים. מצב החומר יישאר זהה (aq), אך עליך לוודא שהמשוואה תישאר שווה.
- מוצקים, נוזלים, גזים, חומצות חלשות ותרכובות יוניות בעלות מסיסות נמוכות, לא ישנו צורה או ייפרדו ליונים. פשוט תשאיר את החומרים האלה לבד.
- מולקולות יתמוססו בתמיסה. אז צורת החומר תשתנה ל- (aq). שלושת החריגים שאינם הופכים (aq) הם: CH4 (ז), ג3ח8 (ז), ו- C.8ח18 (l).
- בסיום הדוגמה שלנו, המשוואה היונית הכוללת תיראה כך: 2Cr(ים) + 3 ני2+(אני) + 6 קל-(אני) 2Cr3+(אני) + 6 קל-(אני) + 3 ני(ים). למרות ש- Cl אינו תרכובת, הוא אינו דיאטומי. לפיכך, אנו מכפילים את המקדם במספר האטומים בתרכובת כדי לקבל 6 יונים Cl משני צידי המשוואה.
שלב 6. סלק את יוני הצופה על ידי הסרת יונים זהים מכל צד של המשוואה
ניתן להסיר יונים רק אם הם זהים ב -100% משני הצדדים (תשלום, מספר קטן בתחתית וכו '). כתבו מחדש את התגובה מבלי שהחומר יוסר.
- להשלמת הדוגמה, ישנם 6 יונים ספקטרליים Cl- מכל צד שניתן להסיר. המשוואה היונית נטו היא לבסוף 2Cr(ים) + 3 ני2+(אני) 2Cr3+(אני) + 3 ני(ים).
- כדי לבדוק אם התשובה שלך נכונה, המטען הכולל בצד המגיב צריך להיות שווה לכלל המטען בצד המוצר במשוואה היונית נטו.
