Mga Matang sa Reaksyon, Solubility Guideline, ug Net Ionic nga mga Equation

Tulo ka puwersa luyo sa aqueous nga mga reaksyon

Kung gisagol ang duha ka solusyon, mahitabo lamang ang reaksyon kung adunay mag-ewan sa mga ion gikan sa solusyon o mobalhin sa mga electron. Pangutana og tulo. Ang cation gikan sa usa ka solusyon ug anion gikan sa lain ba nagporma og compound nga ubos ang solubility? Ang acid ba nagbalhin og proton ngadto sa base, nga nagporma og tubig o laing huyang nga electrolyte? Adunay ba mga atomo nga nag-usab ang oxidation number, aron ang mga electron moagi gikan sa usa ka species ngadto sa lain?

Ang oo sa una nga pangutana nagpasabot og precipitation nga reaksyon, ang oo sa ikaduha acid–base nga reaksyon, ug ang oo sa ikatulo redox nga reaksyon. Ang gas-forming nga mga reaksyon sama sa HCO₃⁻(aq) + H⁺(aq) → H₂O(l) + CO₂(g) kasagarang gisulod sa acid–base tungod kay ang unang lakang proton transfer. Ang combustion ug ang pagpulihan sa usa ka metal sa lain mga redox nga reaksyon.

Ang mga pamilya dili eksklusibo. Kung ang aqueous nga barium hydroxide mag-neutralize sa sulfuric acid, Ba(OH)₂(aq) + H₂SO₄(aq) → BaSO₄(s) + 2H₂O(l), maporma ang tubig ug mag-precipitate ang dili matunaw nga sulfate sa parehas nga reaksyon.

Pagdesisyon kung hain nga species ang isulat isip mga ion

Ang net ionic equation nagdepende sa pagkahibalo kung hain nga mga substansiya ang anaa isip nagbulag nga mga ion sa tubig. Ang lig-on nga electrolyte nag-dissociate halos hingpit: natunaw nga ionic nga mga compound, lig-on nga acid, ug lig-on nga base. Isulat kini isip mga ion kung gi-label nga (aq). Ang tanan nga uban nagtipig sa ilang pormula: mga solido, likido, gas, huyang nga acid, huyang nga base, ug molecular nga solute sama sa glucose.

Ang kasagarang lig-on nga acid mao ang HCl, HBr, HI, HNO₃, HClO₄, ug H₂SO₄ (alang sa unang proton niini). Isipa nga huyang ang hapit tanang uban nga acid nga imong makit-an sa general chemistry, lakip ang HF, acetic acid (CH₃COOH), ug carbonic acid, ug tipigi kini isip molecule. Ang lig-on nga base mao ang group 1 nga hydroxide ug ang mas bug-at nga group 2 nga hydroxide. Ang ammonia huyang nga base ug nagpabilin isip NH₃(aq).

Ang polyatomic ion nagpabilin nga buo kung mag-dissociate ang compound. Ang aqueous nga potassium chromate naghatag og 2K⁺(aq) ug CrO₄²⁻(aq), dili lahi nga potassium, chromium, ug oxygen ion.

Pagpadapat sa solubility guideline

Ang solubility guideline nagbuod sa naobserbahan nga mga sundanan alang sa ionic nga mga compound sa tubig duol sa temperatura sa kwarto. Ang natunaw nagpasabot nga ang mapuslanong gidaghanon matunaw; ang dili natunaw nagpasabot nga ang solubility igo ka ubos aron maporma ang solido kung magtagbo ang mga ion sa ordinaryong konsentrasyon sa laboratoryo. Walay ionic nga compound nga adunay solubility nga eksakto nga zero. Ang lista sa ubos gibase sa Table 4.1 sa OpenStax Chemistry 2e, seksyon 4.2.

Aron matagna ang precipitate, ilista ang matag ion nga anaa human sa pagsagol, dayon parehasa ang matag cation sa matag anion nga wala niya makauban sa sinugdan. Kung ang bisan unsang bag-ong parehas mahulog sa dili natunaw nga kategorya, ang maong compound mag-precipitate. Kung ang matag posible nga parehas natunaw, sama sa pagsagol sa solusyon sa potassium nitrate ug sodium chloride, ang mga ion yano nga magkauban ug walay net nga reaksyon.

• Ang mga compound sa group 1 nga cation (Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺) ug sa NH₄⁺ natunaw.
• Ang mga nitrate, acetate, hydrogen carbonate, ug chlorate natunaw.
• Ang mga chloride, bromide, ug iodide natunaw gawas sa mga sa Ag⁺, Hg₂²⁺, ug Pb²⁺.
• Ang mga fluoride natunaw gawas sa mga sa Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺, ug Fe³⁺.
• Ang mga sulfate natunaw gawas sa mga sa Ag⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺, ug Sr²⁺.
• Ang mga carbonate, chromate, phosphate, ug sulfide dili natunaw gawas uban sa group 1 nga cation ug NH₄⁺.
• Ang mga hydroxide dili natunaw gawas uban sa group 1 nga cation ug Ba²⁺; ang Ca(OH)₂ ug Sr(OH)₂ gamay ra nga natunaw.

Paghimo sa net ionic equation lakang sa lakang

Ang matag lakang adunay rason. Ang pag-balanse una sa molecular nga equation nagsiguro sa ihap sa atomo. Ang pagbahin sa lig-on nga electrolyte nagpakita kung unsa ang tinuod nga anaa sa beaker. Ang pagkansela sa spectator ion nagwagtang sa mga species nga makita nga wala mausab sa duha ka kilid ug dili apil sa kausaban.

Ang pagsusi sa charge makakuha sa mga sayop nga dili mamatikdan sa ihap sa atomo. Ang net ionic equation mahimong adunay dili-zero nga kinatibuk-ang charge, apan kinahanglang parehas kana nga charge sa duha ka kilid, tungod kay ang charge gitipigan sama sa mga atomo.

• Isulat ang balanse nga molecular equation nga adunay state symbol sa matag pormula.
• Isulat pag-usab ang matag (aq) nga lig-on nga electrolyte isip nagbulag nga mga ion, nga gipadaghan sa subscript ug sa coefficient.
• Kanselaha ang mga ion nga makita nga wala mausab sa duha ka kilid. Kini ang mga spectator ion.
• Pamubua ang nahabilin nga mga coefficient ngadto sa pinakagamay nga tibuok nga mga numero.
• Susiha nga ang matag elemento ug ang kinatibuk-ang charge nagbalanse.

Nasulbad nga ehemplo: pag-precipitate sa silver chromate

Gisagol nimo ang 18.0 mL sa 0.0850 mol/L nga potassium chromate uban ang sobra nga aqueous nga silver nitrate. Ang bag-ong mga parehas mao ang Ag⁺ uban sa CrO₄²⁻ ug K⁺ uban sa NO₃⁻. Ang silver dili group 1 nga cation, busa mag-precipitate ang pula-brown nga silver chromate; ang potassium nitrate nagpabilin nga natunaw. Molecular equation: 2AgNO₃(aq) + K₂CrO₄(aq) → Ag₂CrO₄(s) + 2KNO₃(aq). Kompleto nga ionic equation: 2Ag⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq) + 2K⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → Ag₂CrO₄(s) + 2K⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq). Ang pagkansela sa K⁺ ug NO₃⁻ naghatag sa net ionic equation nga 2Ag⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → Ag₂CrO₄(s). Pagsusi sa charge: 2(+1) + (−2) = 0 sa wala, ug 0 sa tuo.

Aron makita ang masa sa precipitate, gamita ang IUPAC standard atomic weights nga gi-round sa duha ka decimal place: Ag 107.87, Cr 52.00, O 16.00. Ang molar nga masa sa Ag₂CrO₄ 2(107.87) + 52.00 + 4(16.00) = 331.74 g/mol. Mga mole sa chromate = 0.0180 L × 0.0850 mol/L = 1.53 × 10⁻³ mol, ug ang net ionic equation naghatag og 1 mol Ag₂CrO₄ matag 1 mol CrO₄²⁻. Masa = 1.53 × 10⁻³ mol × 331.74 g/mol = 0.508 g. Ang duha ka gisukod nga gidaghanon adunay tulo ka mahinungdanong digit, busa ang tubag usab.

Nasulbad nga mga ehemplo: huyang nga acid ug metal sa solusyon

Ang aqueous nga acetic acid nagreaksyon sa aqueous nga sodium hydroxide: CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l). Ang acetic acid huyang, busa nagpabilin kini nga molecular, samtang ang NaOH ug sodium acetate lig-on nga electrolyte. Human makansela ang Na⁺, ang net ionic equation CH₃COOH(aq) + OH⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + H₂O(l). Itandi ang nitric acid sa potassium hydroxide, diin ang duha ka reactant lig-on ug ang net ionic equation mamubo ngadto sa H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l).

Ang tipik sa nickel nga gibutang sa solusyon sa silver nitrate natabonan sa kristal sa silver. Ang nickel gikan sa 0 ngadto sa +2 ug ang silver gikan sa +1 ngadto sa 0, busa kini redox; ang nitrate spectator. Ang net ionic equation Ni(s) + 2Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + 2Ag(s). Ang coefficient nga 2 gikinahanglan sa charge, dili sa mga atomo: ang Ni(s) + Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + Ag(s) nagbalanse sa matag elemento apan adunay kinatibuk-ang charge nga +1 sa wala ug +2 sa tuo.

Kasagarang mga sayop sa ionic nga mga equation ug unsaon kini pagpakit-an

Kadaghanan sa mga sayop naggikan sa pagsulat sa sayop nga species, dili sa aritmetika. Sa dili pa magkansela og bisan unsa, pangutana kung ang matag pormula tinuod ba nga anaa isip nagbulag nga mga ion sa tubig.

Isip katapusang pagsusi, basaha ang net ionic equation isip pisikal nga panghitabo. Ang duha ka silver ion ug usa ka chromate ion nga nagporma og solido mao ang butang nga imong mabantayan; ang equation nga nagbaylo lang sa natunaw nga mga ion tali sa magpares walay gihulagway.

• Pagbahin sa huyang nga acid: ang HF(aq) nagpabilin nga molecular. Itandi ang bisan unsang acid sa unom ka lig-on nga acid.
• Pagbahin sa precipitate: ang pormula nga gi-label nga (s) nagpabilin nga buo bisan kung ionic ang solido.
• Pagbungkag sa polyatomic ion: tipigi nga buo ang NO₃⁻, SO₄²⁻, ug CrO₄²⁻.
• Sayop nga pagbutang sa mga subscript: ang K₂CrO₄ naghatag og 2K⁺; walay K₂⁺ nga ion.
• Pagtratar sa mercury(I) isip Hg⁺: anaa kini isip diatomic nga Hg₂²⁺ nga cation.
• Pagbilin sa mga coefficient nga wala pamubuon, sama sa 4Ag⁺ + 2CrO₄²⁻ → 2Ag₂CrO₄.
• Pagsulat og net ionic equation kung ang matag parehas natunaw ug walay tubig, huyang nga electrolyte, o gas nga maporma, ug walay na-oxidize o na-reduce. Ang husto nga tubag walay reaksyon.