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主要内容

完全离子和净离子公式

如何使用分子方程式找到完全离子和净离子方程式

介绍

作为一个勤奋的学化学的学生,你可能会看到大量在水中发生的反应,或者你来到这里可能是因为你已经淹沫在其中! 当离子参与反应时,化学方程可以用不同的细节级别编写。根据你感兴趣的反应部分,您可以编写分子,完全离子或净离子方程。

分子,完全离子和净离子方程的定义

一个分子方程有时简称为平衡方程。在分子方程式中,所有离子化合物和酸使用分子式来表示为中性化合物。 每种物质的状态在公式后的括号中表示。
让我们考虑当 NaClAgNO3 的水溶液混合时发生的反应。 我们在反应箭头的左侧写反应物NaCl(aq)AgNO3(aq)。 该反应产生NaNO3(aq)AgCl(s)。有了这些信息,我们就可以编写这个反应的分子方程式,并确保我们的方程是平衡的!

NaCl(aq)+AgNO3(aq)NaNO3(aq)+AgCl(s)
但是,如果我们想象放大的反应烧杯的内容,我们就找不到NaCl, AgNO3, 或 NaNO3。 因为 NaCl, AgNO3, 和 NaNO3 是可溶性离子化合物,它们在水中离解成它们的组成离子。例如,NaCl的任何分子将被分离成 Na+的一个离子和Cl的一个离子; 这些离子通过与周围的水分子的离子偶极相互作用来稳定。
图1.氯化钠晶体的图片,氯化物和钠离子在水中解离。 每个离子都被极性水分子包围。 图片来自 "Salts", by OpenStax Anatomy and Physiology, CC-BY-NC-SA 4.0.
我们可以将可溶性离子化合物写成离解离子,得到完全离子方程,有时简称为离子方程
Na+(aq)+Cl(aq)+Ag+(aq)+NO3(aq)Na+(aq)+NO3(aq)+AgCl(s)
请注意,我们没有更改产物AgCl(s)的表达式,因为AgCl不溶于水。 作为基本规则,可溶离子化合物,强酸和强碱应该写成完全离子方程中的离解离子。使用中性分子式写不溶盐和弱酸,因为它们在水中仅非常小程度的解离。
如果我们仔细研究一下完整的离子方程,我们就会看到Na+(aq)NO3(aq) 存在于反应箭头的两侧。 在反应中未改变的Na+ and NO3 等离子种被称为旁观离子。 我们可以从完全离子方程中抵消旁观离子,因为它们出现在等式的两边,类似于我们如何抵消数学方程两边的相等元素:
Na+(aq)+Cl(aq)+Ag+(aq)+NO3(aq)Na+(aq)+NO3(aq)+AgCl(s)
这给了我们 *净离子方程 *, 其中只包括参与化学反应的物质:
Cl(aq)+Ag+(aq)AgCl(s)
净离子方程告诉我们,无论这些离子的来源如何,固体氯化银都可以从溶解的ClAg+ ions离子中产生。相比之下,完整的离子方程告诉我们反应过程中溶液中的所有离子,分子方程告诉我们ClAg+来源的离子化合物。
解决问题技巧:按照惯例,净离子方程用化学计量系数来作为最的整数值。 这意味着有时我们可能必须将所有化学计量系数除以公约数作为获得净离子方程的最终形式的最后一步。

总结

净离子方程仅显示参与反应的化学物质,而完全离子方程也包括旁观离子。 我们可以使用以下步骤找到净离子方程:
  1. 写出平衡的分子方程,包括每种物质的状态。
  2. 使用你对溶解性表,强酸和强碱的了解来重写方程式,其完整的离子方程式,显示哪些化合物离解成离子。
  3. 删除出现在等式两边的旁观离子,来得到净离子方程。

尝试一下!

硫酸, H2SO4(aq),是一种在水溶液中完全离解的强酸H+ and SO42. 氢氧化钠, NaOH(aq), 是一种在水溶液中完全离解的强碱 Na+ and OH。当H2SO4(aq)NaOH(aq) 结合, 其产物是水和可溶的硫酸钠, Na2SO4(aq).
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)2H2O(l)+Na2SO4(aq)
H2SO4(aq)NaOH(aq)之间的化学反应的净离子方程是什么?
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