نحوه نوشتن یک معادله یونی خالص: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: Jason Gerald | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-19 22:12

معادلات یونی خالص یکی از جنبه های مهم شیمی است زیرا فقط حالت ماده ای را که در واکنش شیمیایی تغییر می کند نشان می دهد. این معادله معمولاً در واکنشهای اکسیداسیون و کاهش ، واکنشهای جایگزین دوگانه و خنثی سازی اسید و باز استفاده می شود. سه مرحله اساسی برای نوشتن یک معادله یونی تمیز وجود دارد: متعادل سازی معادله مولکولی ، تبدیل آن به معادله کاملاً یونی (نحوه وجود هر نوع ماده در محلول) و نوشتن یک معادله یونی تمیز.

گام

قسمت 1 از 2: درک عناصر معادلات یونی

مرحله 1. تفاوت بین یک ترکیب مولکولی و یک ترکیب یونی را بدانید

اولین قدم برای نوشتن یک معادله یونی خالص ، شناسایی ترکیبات یونی واکنش است. ترکیبات یونی ترکیباتی هستند که در محلول آبی یونیزه شده و دارای بار هستند. ترکیبات مولکولی ترکیباتی هستند که هرگز بار ندارند. این ترکیبات از دو غیر فلز تشکیل شده و اغلب به عنوان ترکیبات کووالانسی نامیده می شوند.

• ترکیبات یونی را می توان از فلزات و غیر فلزات ، فلزات و یونهای چند اتمی یا چند یون چند اتمی تشکیل داد.
• اگر از یک ترکیب مطمئن نیستید ، عناصر آن ترکیب را در جدول تناوبی جستجو کنید.

مرحله 2. حلالیت یک ترکیب را مشخص کنید

همه ترکیبات یونی در محلول آبی محلول نیستند. بنابراین ، این ترکیب در یونهای جداگانه حل نمی شود. قبل از ادامه با بقیه معادله ، باید حلالیت هر ترکیب را مشخص کنید. در زیر خلاصه ای از قوانین حلالیت آورده شده است. برای جزئیات بیشتر و استثنائات این قوانین ، جداول حلالیت را جستجو کنید.

• این قوانین را به ترتیب ذکر شده در زیر دنبال کنید:
• تمام نمک Na⁺، ک⁺، و NH₄⁺ می تواند حل شود
• همه نمک NO₃^-، ج₂ح₃O₂^-، ClO₃^-، و ClO₄^- می تواند حل شود
• همه نمک Ag⁺، سرب²⁺، و جیوه₂²⁺ نمی تواند حل شود
• همه نمک Cl^-، برادر^-، و من^- می تواند حل شود
• همه نمک های CO₃^2-، O^2-، س^2-، اوه^-، PO₄^3-، CrO₄^2-، Cr₂O₇^2-، و SO₃^2- نامحلول (به استثنای چند مورد).
• همه نمک SO₄^2- محلول (به استثنای چند مورد).

مرحله 3. کاتیونها و آنیونها را در یک ترکیب تعیین کنید

کاتیون یک یون مثبت در یک ترکیب است و معمولاً یک فلز است. آنیونها یونهای منفی غیر فلزی در یک ترکیب هستند. برخی از غیر فلزات می توانند کاتیون تشکیل دهند ، اما فلزات همیشه کاتیون تشکیل می دهند.

به عنوان مثال ، در NaCl ، Na یک کاتیون دارای بار مثبت است زیرا Na یک فلز است ، در حالی که Cl یک آنیون دارای بار منفی است زیرا Cl یک غیر فلز است

مرحله 4. یونهای چند اتمی موجود در واکنش را مشخص کنید

یون های چند اتمی مولکول های بارداری هستند که آنقدر محکم در کنار هم نگه داشته شده اند که در واکنش های شیمیایی حل نمی شوند. شناسایی یونهای چند اتمی بسیار مهم است زیرا دارای بار مشخصی هستند و به عناصر جداگانه خود تقسیم نمی شوند. یون های چند اتمی می توانند بار مثبت یا منفی داشته باشند.

• اگر از کلاس شیمی معمولی استفاده می کنید ، به احتمال زیاد از شما خواسته می شود برخی از رایج ترین یونهای چند اتمی را به خاطر بسپارید.
• برخی از یونهای چند اتمی شامل CO هستند₃^2-، خیر₃^-، خیر₂^-، بنابراین₄^2-، بنابراین₃^2-، ClO₄^-، و ClO₃^-.
• بسیاری از یونهای چند اتمی دیگر وجود دارد که می توانید آنها را در جداول کتاب شیمی یا به صورت آنلاین پیدا کنید.

قسمت 2 از 2: نوشتن یک معادله یونی خالص

مرحله 1. معادله مولکولی کامل را متعادل کنید

قبل از نوشتن یک معادله یونی تمیز ، ابتدا باید مطمئن شوید که معادله اصلی شما در واقع معادل است. برای تعادل یک معادله ، ضرایبی را در مقابل ترکیبات اضافه می کنید تا تعداد اتم های هر عنصر در دو طرف معادله یکسان شود.

• تعداد اتم های تشکیل دهنده هر ترکیب را در دو طرف معادله بنویسید.
• ضرایب را در مقابل عناصر غیر اکسیژن و هیدروژن اضافه کنید تا هر طرف متعادل شود.
• اتمهای هیدروژن را متعادل کنید.
• اتم های اکسیژن را متعادل کنید.
• تعداد اتم های هر طرف معادله را بشمارید تا از یکسان بودن آنها اطمینان حاصل کنید.
• به عنوان مثال ، Cr + NiCl₂ CrCl₃ + نیکل به 2Cr + 3NiCl₂ 2CrCl₃ + 3 نی

مرحله 2. وضعیت ماده هر ترکیب در معادله را مشخص کنید

اغلب ، می توانید کلمات کلیدی را در یک مساله که محتوای هر ترکیب را بیان می کند ، شناسایی کنید. چندین قانون وجود دارد که به شما در تعیین ماده عنصر یا ترکیب کمک می کند.

• اگر شکل ماده یک عنصر ذکر نشده است ، از شکل ماده در جدول تناوبی استفاده کنید.
• اگر یک ترکیب محلول است ، می توانید آن را به صورت آبی یا (aq) بنویسید.
• اگر در معادله آب وجود دارد ، تعیین کنید که آیا ترکیب یونی حل می شود یا نه با استفاده از جدول حلالیت. اگر این ترکیب حلالیت بالایی داشته باشد ، این ترکیب آبی (aq) است. اگر این ترکیب دارای حلالیت کمی باشد ، این ترکیب یک جامد (ها) است.
• در صورت عدم وجود آب ، ترکیب یونی یک جامد (ها) است.
• اگر در س mentال از اسید یا باز نام برده شود ، این ترکیب آبی (aq) است.
• به عنوان مثال ، 2Cr + 3NiCl₂ 2CrCl₃ + 3 نی Cr و Ni به شکل عنصری جامد هستند. NiCl₂ و CrCl₃ این یک ترکیب یونی محلول است. بنابراین ، هر دو ترکیب آبی هستند. در صورت بازنویسی ، این معادله می شود: 2Cr_(ها) + 3NiCl_{2 (aq)} 2CrCl_{3 (aq)} + 3 نی_(ها).

مرحله 3. تعیین کنید که چه نوع ترکیبی (به کاتیون و آنیون) در محلول حل می شود

هنگامی که یک نوع یا ترکیب حل می شود ، به عناصر مثبت (کاتیون) و عناصر منفی (آنیون) تقسیم می شود. اینها ترکیباتی هستند که در نهایت برای یک معادله یونی خالص متعادل می شوند.

• جامدات ، مایعات ، گازها ، عناصر مولکولی ، ترکیبات یونی با حلالیت کم ، یونهای چند اتمی و اسیدهای ضعیف حل نمی شوند.
• ترکیبات یونی با حلالیت بالا (از جدول حلالیت استفاده کنید) و اسیدهای قوی 100٪ (HCl) یونیزه می شوند_(من)، HBr_(من)، سلام_(من)، ح₂بنابراین_{4 (aq)}، HClO_{4 (aq)}، و HNO_{3 (aq)}).
• به یاد داشته باشید که اگرچه یونهای چند اتمی نامحلول هستند ، اما اگر عناصر یک ترکیب یونی بودند ، از آن ترکیب حل می شدند.

مرحله 4. بار هر یون محلول را محاسبه کنید

به یاد داشته باشید که فلز کاتیون مثبت خواهد بود ، در حالی که غیر فلز آنیون منفی خواهد بود. با استفاده از جدول تناوبی ، می توانید تعیین کنید که کدام عنصر چقدر بار دارد. همچنین باید بارهای هر یون موجود در ترکیب را متعادل کنید.

• در مثال ما ، NiCl₂ در Ni حل می شود²⁺ و Cl^- در حالی که CrCl₃ در Cr حل می شود³⁺ و Cl^-.
• Ni دارای 2+ شارژ است زیرا Cl دارای بار منفی است ، اما 2 اتم Cl وجود دارد. بنابراین ، ما باید 2 یون Cl منفی را متعادل کنیم. Cr دارای 3+ بار است زیرا ما باید 3 یون منفی Cl را متعادل کنیم.
• به یاد داشته باشید که یونهای چند اتمی دارای بار خاصی برای خود هستند.

مرحله 5. معادله را با ترکیبات یونی محلول ، تجزیه به یونهای جداگانه خود بازنویسی کنید

هر چیزی که محلول یا یونیزه شود (یک اسید قوی) به دو یون مختلف جدا می شود. حالت ماده یکسان (aq) باقی می ماند ، اما شما باید مطمئن شوید که معادله برابر است.

• جامدات ، مایعات ، گازها ، اسیدهای ضعیف و ترکیبات یونی با حلالیت کم ، تغییر شکل نمی دهند و به یون جدا نمی شوند. فقط این مواد را تنها بگذارید.
• مولکولها در محلول حل می شوند. بنابراین ، شکل ماده به (aq) تغییر می کند. سه استثنا که تبدیل به (aq) نمی شوند عبارتند از: CH_{4 (گرم)}، ج₃ح_{8 (گرم)}، و سی₈ح_{18 (لیتر)}.
• با به پایان رساندن مثال ما ، معادله کل یونی به این شکل خواهد بود: 2Cr_(ها) + 3 نی²⁺_(من) + 6Cl^-_(من) 2Cr³⁺_(من) + 6Cl^-_(من) + 3 نی_(ها)به اگرچه Cl یک ترکیب نیست ، اما دیاتومیک نیست. بنابراین ، ضریب را در تعداد اتم های ترکیب ضرب می کنیم تا 6 یون Cl در دو طرف معادله بدست آوریم.

مرحله 6. یونهای تماشاچی را با حذف یونهای یکسان در هر طرف معادله حذف کنید

یونها را تنها در صورتی می توانید حذف کنید که در هر دو طرف 100٪ یکسان باشند (شارژ ، تعداد کمی در پایین و غیره). واکنش را بدون حذف ماده بازنویسی کنید.

• با تکمیل مثال ، 6 یون طیفی Cl^- در هر طرف قابل جدا شدن است معادله یونی خالص در نهایت 2Cr است_(ها) + 3 نی²⁺_(من) 2Cr³⁺_(من) + 3 نی_(ها).
• برای بررسی صحت پاسخ شما ، کل بار در طرف واکنش دهنده باید برابر کل بار در سمت محصول در معادله یونی خالص باشد.