Cara menulis persamaan ionik. Persamaan ion molekuler, lengkap dan pendek

Ketika asam kuat dinetralkan oleh basa kuat, untuk setiap mol air yang terbentuk, sejumlah panas dilepaskan:

Hal ini menunjukkan bahwa reaksi tersebut direduksi menjadi satu proses. Kita akan memperoleh persamaan untuk proses ini jika kita mempertimbangkan secara lebih rinci salah satu reaksi yang diberikan, misalnya reaksi pertama. Mari kita tulis ulang persamaannya, tuliskan elektrolit kuat dalam bentuk ionik, karena mereka ada dalam larutan dalam bentuk ion, dan elektrolit lemah dalam bentuk molekul, karena mereka dalam larutan terutama dalam bentuk molekul (air adalah elektrolit yang sangat lemah, lihat § 90):

Dengan memperhatikan persamaan yang dihasilkan, kita melihat bahwa ion-ion tidak mengalami perubahan selama reaksi. Oleh karena itu, kita akan menulis ulang persamaan tersebut lagi, menghilangkan ion-ion ini dari kedua sisi persamaan. Kita mendapatkan:

Jadi, reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat berlangsung dalam proses yang sama - pembentukan molekul air dari ion hidrogen dan ion hidroksida. Sudah jelas itu efek termal reaksi ini juga harus sama.

Sebenarnya, reaksi pembentukan air dari ion bersifat reversibel, yang dapat dinyatakan dengan persamaan

Namun, seperti yang akan kita lihat di bawah, air adalah elektrolit yang sangat lemah dan hanya terdisosiasi dalam jumlah yang dapat diabaikan. Dengan kata lain, kesetimbangan antara molekul air dan ion sangat bergeser ke arah pembentukan molekul. Oleh karena itu, dalam prakteknya, reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat berlangsung sampai selesai.

Ketika larutan garam perak apa pun dicampur dengan asam klorida atau dengan larutan garam apa pun, endapan perak klorida berwarna putih yang khas selalu terbentuk:

Reaksi seperti itu juga terjadi dalam satu proses. Untuk mendapatkan persamaan ionik-molekulnya, kita menulis ulang, misalnya persamaan reaksi pertama, menuliskan elektrolit kuat, seperti pada contoh sebelumnya, dalam bentuk ionik, dan zat dalam sedimen dalam bentuk molekul:

Seperti dapat dilihat, ion-ion tidak mengalami perubahan selama reaksi. Oleh karena itu, kami mengecualikannya dan menulis ulang persamaannya lagi:

Ini adalah persamaan ion-molekul dari proses yang sedang dipertimbangkan.

Di sini juga harus diingat bahwa endapan perak klorida berada dalam kesetimbangan dengan ion-ion dalam larutan, sehingga proses yang dinyatakan oleh persamaan terakhir bersifat reversibel:

Namun, karena rendahnya kelarutan perak klorida, kesetimbangan ini bergeser sangat kuat ke kanan. Oleh karena itu, kita dapat berasumsi bahwa reaksi pembentukan ion hampir selesai.

Terbentuknya endapan akan selalu terlihat bila terdapat konsentrasi ion dan ion yang signifikan dalam satu larutan. Oleh karena itu, dengan bantuan ion perak, keberadaan ion dalam larutan dapat dideteksi dan, sebaliknya, dengan bantuan ion klorida, keberadaan ion perak dapat dideteksi; Suatu ion dapat berfungsi sebagai reaktan pada suatu ion, dan suatu ion dapat berfungsi sebagai reaktan pada suatu ion.

Di masa depan, kita akan banyak menggunakan bentuk penulisan persamaan ionik-molekul untuk reaksi yang melibatkan elektrolit.

Untuk menyusun persamaan ion-molekul, Anda perlu mengetahui garam mana yang larut dalam air dan mana yang praktis tidak larut. karakteristik umum Kelarutan garam terpenting dalam air diberikan dalam Tabel. 15.

Tabel 15. Kelarutan garam terpenting dalam air

Persamaan ionik-molekul membantu memahami karakteristik reaksi antar elektrolit. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, beberapa reaksi yang terjadi dengan partisipasi asam dan basa lemah.

Seperti yang telah disebutkan, netralisasi asam kuat apa pun oleh basa kuat apa pun disertai dengan efek termal yang sama, karena prosesnya sama - pembentukan molekul air dari ion hidrogen dan ion hidroksida.

Namun, ketika menetralkan asam kuat dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa kuat atau lemah, efek termalnya berbeda. Mari kita tulis persamaan ion-molekul untuk reaksi tersebut.

Netralisasi asam lemah (asam asetat) dengan basa kuat (natrium hidroksida):

Di sini, elektrolit kuat adalah natrium hidroksida dan garam yang dihasilkan, dan elektrolit lemah adalah asam dan air:

Seperti dapat dilihat, hanya ion natrium yang tidak mengalami perubahan selama reaksi. Oleh karena itu, persamaan ion-molekul berbentuk:

Netralisasi asam kuat (nitrogen) dengan basa lemah (amonium hidroksida):

Di sini kita harus menulis asam dan garam yang dihasilkan dalam bentuk ion, dan amonium hidroksida dan air dalam bentuk molekul:

Ion-ionnya tidak mengalami perubahan. Dengan menghilangkannya, kita memperoleh persamaan ionik-molekul:

Netralisasi asam lemah (asam asetat) dengan basa lemah (amonium hidroksida):

Dalam reaksi ini, semua zat kecuali yang terbentuk merupakan elektrolit lemah. Oleh karena itu, bentuk persamaan ion-molekulnya terlihat seperti:

Membandingkan persamaan ion-molekul yang diperoleh satu sama lain, kita melihat bahwa semuanya berbeda. Oleh karena itu, jelas bahwa panas dari reaksi yang dipertimbangkan juga berbeda.

Seperti yang telah ditunjukkan, reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat, di mana ion hidrogen dan ion hidroksida bergabung membentuk molekul air, berlangsung hampir selesai. Reaksi netralisasi dimana salah satu zat awalnya adalah elektrolit lemah dan molekul zat yang terikat lemah terdapat tidak hanya di sisi kanan, tetapi juga di sisi kiri. persamaan ion-molekul, jangan lanjutkan sepenuhnya.

Mereka mencapai keadaan kesetimbangan di mana garam hidup berdampingan dengan asam dan basa yang membentuknya. Oleh karena itu, persamaan reaksi tersebut lebih tepat dituliskan sebagai reaksi reversibel.

Dalam larutan elektrolit, reaksi terjadi antara ion-ion terhidrasi, itulah sebabnya disebut reaksi ionik. terhadap mereka penting mempunyai sifat dan kekuatan ikatan kimia pada produk reaksinya. Biasanya, pertukaran larutan elektrolit menghasilkan pembentukan senyawa dengan ikatan kimia yang lebih kuat. Jadi, ketika larutan garam barium klorida BaCl 2 dan kalium sulfat K 2 SO 4 berinteraksi, campuran tersebut akan mengandung empat jenis ion terhidrasi Ba 2 + (H 2 O)n, Cl - (H 2 O)m, K + ( H 2 O) p, SO 2 -4 (H 2 O)q, di antaranya akan terjadi reaksi menurut persamaan:

BaCl 2 +K 2 SO 4 =BaSO 4 +2КCl

Barium sulfat akan mengendap dalam bentuk endapan, yang kristalnya ikatan kimia antara ion Ba 2+ dan SO 2- 4 lebih kuat daripada ikatan dengan molekul air yang menghidrasinya. Ikatan antara ion K+ dan Cl - hanya sedikit melebihi jumlah energi hidrasinya, sehingga tumbukan ion-ion tersebut tidak akan mengakibatkan terbentuknya endapan.

Oleh karena itu, kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut. Reaksi pertukaran terjadi selama interaksi ion-ion tersebut, energi pengikatan antara ion-ion tersebut dalam produk reaksi jauh lebih besar daripada jumlah energi hidrasinya.

Reaksi pertukaran ion dijelaskan dengan persamaan ionik. Senyawa yang sedikit larut, mudah menguap, dan sedikit terdisosiasi ditulis dalam bentuk molekul. Jika interaksi larutan elektrolit tidak menghasilkan satupun tipe tertentu senyawa, ini berarti hampir tidak ada reaksi yang terjadi.

Pembentukan senyawa yang sedikit larut

Misalnya interaksi antara natrium karbonat dan barium klorida dalam bentuk persamaan molekul akan ditulis sebagai berikut:

Na 2 CO 3 + BaCl 2 = BaCO 3 + 2NaCl atau berbentuk :

2Na + +CO 2- 3 +Ba 2+ +2Сl - = BaCO 3 + 2Na + +2Сl -

Hanya ion Ba 2+ dan CO -2 yang bereaksi, keadaan ion-ion yang tersisa tidak berubah, sehingga persamaan ion singkatnya akan berbentuk:

BERSAMA 2- 3 +Ba 2+ =BaCO 3

Pembentukan Zat yang Mudah Menguap

Persamaan molekul interaksi kalsium karbonat dan asam klorida akan ditulis sebagai berikut:

CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 O+CO 2

Salah satu produk reaksi - karbon dioksida CO 2 - dilepaskan dari bidang reaksi dalam bentuk gas. Persamaan ionik diperluas adalah:

CaCO 3 +2H + +2Cl - = Ca 2+ +2Cl - +H 2 O+CO 2

Hasil reaksi digambarkan dengan persamaan ion singkat berikut:

CaCO 3 +2H + =Ca 2+ +H 2 O+CO 2

Pembentukan senyawa yang sedikit terdisosiasi

Contoh dari reaksi tersebut adalah reaksi netralisasi apa pun, yang menghasilkan pembentukan air, senyawa yang sedikit terdisosiasi:

NaOH+HCl=NaCl+H 2 O

Na + +OH-+H + +Cl - = Na + +Cl - +H 2 O

OH-+H+=H 2 O

Dari persamaan ion singkat dapat disimpulkan bahwa proses tersebut dinyatakan dalam interaksi ion H+ dan OH-.

Ketiga jenis reaksi tersebut berlangsung secara ireversibel hingga selesai.

Jika Anda menggabungkan larutan, misalnya, natrium klorida dan kalsium nitrat, maka, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan ionik, tidak ada reaksi yang akan terjadi, karena tidak ada endapan, tidak ada gas, atau senyawa berdisosiasi rendah yang terbentuk:

Dengan menggunakan tabel kelarutan, kita menetapkan bahwa AgNO 3, KCl, KNO 3 adalah senyawa yang larut, AgCl adalah zat yang tidak larut.

Kami membuat persamaan ionik untuk reaksi dengan mempertimbangkan kelarutan senyawa:

Persamaan ionik singkat mengungkapkan inti dari transformasi kimia yang terjadi. Terlihat bahwa hanya ion Ag+ dan Cl - yang ikut serta dalam reaksi. Ion-ion yang tersisa tetap tidak berubah.

Contoh 2. Buatlah persamaan molekuler dan ionik untuk reaksi antara: a) besi (III) klorida dan kalium hidroksida; b) kalium sulfat dan seng iodida.

a) Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi antara FeCl 3 dan KOH:

Dengan menggunakan tabel kelarutan, kami menetapkan bahwa dari senyawa yang dihasilkan, hanya besi hidroksida Fe(OH) 3 yang tidak larut. Kami menyusun persamaan reaksi ionik:

Persamaan ionik menunjukkan bahwa koefisien 3 dalam persamaan molekul berlaku sama untuk ion. Ini peraturan umum menyusun persamaan ionik. Mari kita nyatakan persamaan reaksi dalam bentuk ionik pendek:

Persamaan ini menunjukkan bahwa hanya ion Fe3+ dan OH- yang ikut serta dalam reaksi.

b) Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi kedua:

K 2 JADI 4 + ZnI 2 = 2KI + ZnSO 4

Dari tabel kelarutan dapat disimpulkan bahwa senyawa awal dan senyawa hasil dapat larut, sehingga reaksinya bersifat reversibel dan tidak mencapai penyelesaian. Memang, tidak ada endapan, tidak ada senyawa gas, atau senyawa yang sedikit terdisosiasi yang terbentuk di sini. Mari kita buat persamaan ionik lengkap untuk reaksinya:

2K + +JADI 2- 4 +Zn 2+ +2I - + 2K + + 2I - +Zn 2+ +JADI 2- 4

Contoh 3. Dengan menggunakan persamaan ion: Cu 2+ +S 2- -= CuS, buatlah persamaan molekul untuk reaksi tersebut.

Persamaan ion menunjukkan bahwa pada ruas kiri persamaan pasti terdapat molekul senyawa yang mengandung ion Cu 2+ dan S 2-. Zat-zat ini harus larut dalam air.

Berdasarkan tabel kelarutan, kita akan memilih dua senyawa yang larut, yang meliputi kation Cu 2+ dan anion S 2-. Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi antara senyawa-senyawa ini:

CuSO 4 +Na 2 S CuS+Na 2 JADI 4

Seringkali, anak sekolah dan siswa harus mengarang apa yang disebut. persamaan reaksi ionik. Secara khusus, tugas 31, yang diusulkan pada Ujian Negara Terpadu Kimia, dikhususkan untuk topik ini. Pada artikel kali ini kita akan membahas secara detail algoritma penulisan persamaan ion pendek dan lengkap, kita akan menganalisis banyak contoh tingkat yang berbeda kesulitan.

Mengapa persamaan ion diperlukan?

Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa ketika banyak zat dilarutkan dalam air (dan tidak hanya dalam air!), terjadi proses disosiasi - zat tersebut terurai menjadi ion. Misalnya molekul HCl di lingkungan perairan berdisosiasi menjadi kation hidrogen (H +, lebih tepatnya H 3 O +) dan anion klorin (Cl -). Natrium bromida (NaBr) ditemukan dalam larutan air bukan dalam bentuk molekul, tetapi dalam bentuk ion Na + dan Br - terhidrasi (omong-omong, natrium bromida padat juga mengandung ion).

Saat menulis persamaan “biasa” (molekuler), kita tidak memperhitungkan bahwa yang bereaksi bukanlah molekul, melainkan ion. Sebagai contoh, berikut adalah persamaan reaksi antara asam klorida dan natrium hidroksida:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Tentu saja diagram ini tidak menggambarkan proses secara tepat. Seperti yang telah kami katakan, dalam larutan air praktis tidak ada molekul HCl, tetapi terdapat ion H + dan Cl -. Hal yang sama juga berlaku pada NaOH. Akan lebih tepat untuk menulis yang berikut ini:

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

Begitulah adanya persamaan ion lengkap. Alih-alih molekul “virtual”, kita melihat partikel yang sebenarnya ada dalam larutan (kation dan anion). Kami tidak akan memikirkan pertanyaan mengapa kami menulis H 2 O dalam bentuk molekul. Ini akan dijelaskan nanti. Seperti yang Anda lihat, tidak ada yang rumit: kami mengganti molekul dengan ion yang terbentuk selama disosiasinya.

Namun, persamaan ion lengkap pun tidak sempurna. Memang, perhatikan lebih dekat: ruas kiri dan kanan persamaan (2) mengandung partikel yang sama - kation Na + dan Cl - anion. Ion-ion ini tidak berubah selama reaksi. Lalu mengapa mereka dibutuhkan? Mari kita hapus dan dapatkan Persamaan ionik singkat:

H + + OH - = H 2 O. (3)

Seperti yang Anda lihat, semuanya bermuara pada interaksi ion H + dan OH - dengan pembentukan air (reaksi netralisasi).

Semua persamaan ion lengkap dan singkat dituliskan. Jika kami menyelesaikan soal 31 pada Ujian Negara Terpadu kimia, kami akan menerima skor maksimum untuk itu - 2 poin.

Jadi, sekali lagi tentang terminologinya:

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - persamaan molekul (persamaan "biasa", yang secara skematis mencerminkan esensi reaksi);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - persamaan ionik lengkap (partikel nyata dalam larutan terlihat);
• H + + OH - = H 2 O - persamaan ionik pendek (kami menghilangkan semua "sampah" - partikel yang tidak berpartisipasi dalam proses).

Algoritma untuk menulis persamaan ionik

1. Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi tersebut.
2. Semua partikel yang terdisosiasi dalam larutan sampai batas tertentu ditulis dalam bentuk ion; zat yang tidak rentan terhadap disosiasi akan dibiarkan “dalam bentuk molekul”.
3. Kami menghapus apa yang disebut dari dua bagian persamaan. ion pengamat, yaitu partikel yang tidak ikut serta dalam proses.
4. Kami memeriksa koefisien dan mendapatkan jawaban akhir - persamaan ionik singkat.

Contoh 1. Tulis persamaan ionik lengkap dan singkat yang menjelaskan interaksi larutan barium klorida dan natrium sulfat dalam air.

Larutan. Kami akan bertindak sesuai dengan algoritma yang diusulkan. Pertama mari kita buat persamaan molekuler. Barium klorida dan natrium sulfat adalah dua garam. Mari kita lihat bagian buku referensi “Sifat-sifat senyawa anorganik”. Kita melihat bahwa garam dapat berinteraksi satu sama lain jika terbentuk endapan selama reaksi. Mari kita periksa:

Latihan 2. Selesaikan persamaan reaksi berikut:

1. KOH + H2SO4 =
2. H 3 PO 4 + Na 2 O=
3. Ba(OH)2 + CO2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg(NO 3) 2 =
6. Zn + FeCl 2 =

Latihan 3. Tuliskan persamaan molekul untuk reaksi (dalam larutan air) antara: a) natrium karbonat dan asam nitrat, b) nikel (II) klorida dan natrium hidroksida, c) asam fosfat dan kalsium hidroksida, d) perak nitrat dan kalium klorida, e ) fosfor oksida (V) dan kalium hidroksida.

Saya sangat berharap Anda tidak mengalami masalah dalam menyelesaikan ketiga tugas ini. Jika tidak, Anda harus kembali ke topik" Sifat kimia kelas utama senyawa anorganik".

Bagaimana mengubah persamaan molekul menjadi persamaan ionik lengkap

Kegembiraan dimulai. Kita harus memahami zat mana yang harus ditulis sebagai ion dan mana yang harus dibiarkan dalam “bentuk molekul”. Anda harus mengingat hal berikut.

Tuliskan dalam bentuk ion:

• garam larut (saya tekankan, hanya garam yang sangat larut dalam air);
• basa (izinkan saya mengingatkan Anda bahwa basa adalah basa yang larut dalam air, tetapi tidak larut dalam NH 4 OH);
• asam kuat (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...).

Seperti yang Anda lihat, mengingat daftar ini sama sekali tidak sulit: daftar ini mencakup asam dan basa kuat serta semua garam larut. Ngomong-ngomong, bagi ahli kimia muda yang sangat waspada yang mungkin marah karena elektrolit kuat (garam tidak larut) tidak termasuk dalam daftar ini, saya dapat memberi tahu Anda hal berikut: TIDAK memasukkan garam tidak larut dalam daftar ini sama sekali tidak menyangkal hal tersebut. fakta bahwa mereka adalah elektrolit kuat.

Semua zat lain harus ada dalam persamaan ionik dalam bentuk molekul. Mereka yang menuntut pembaca yang tidak puas dengan istilah samar “semua substansi lain” dan yang mengikuti teladan sang pahlawan film terkenal, menuntut untuk "mengumumkan daftar lengkap“Saya memberikan informasi berikut.

Tuliskan bentuk molekulnya:

• semua garam yang tidak larut;
• semua basa lemah (termasuk hidroksida yang tidak larut, NH 4 OH dan zat serupa);
• semua asam lemah (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, hampir semua asam organik...);
• secara umum, semua elektrolit lemah (termasuk air!!!);
• oksida (semua jenis);
• semua senyawa gas (khususnya H 2, CO 2, SO 2, H 2 S, CO);
• zat sederhana (logam dan nonlogam);
• hampir semuanya senyawa organik(pengecualian adalah garam asam organik yang larut dalam air).

Fiuh, sepertinya aku belum melupakan apa pun! Meskipun menurut saya lebih mudah untuk mengingat daftar No. 1. Dari hal-hal mendasar yang penting dalam daftar No. 2, saya akan menyebutkan air lagi.

Contoh 2. Tuliskan persamaan ion lengkap yang menjelaskan interaksi tembaga (II) hidroksida dan asam klorida.

Larutan. Mari kita mulai secara alami dengan persamaan molekuler. Tembaga(II) hidroksida adalah basa yang tidak larut. Semua basa yang tidak larut bereaksi dengan asam kuat membentuk garam dan air:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O.

Sekarang mari kita cari tahu zat mana yang harus ditulis sebagai ion dan mana yang sebagai molekul. Daftar di atas akan membantu kita. Tembaga(II) hidroksida adalah basa yang tidak larut (lihat tabel kelarutan), elektrolit lemah. Basa yang tidak larut ditulis dalam bentuk molekul. HCl adalah asam kuat; dalam larutan hampir terdisosiasi sempurna menjadi ion. CuCl 2 adalah garam yang larut. Kami menulisnya dalam bentuk ionik. Air - hanya dalam bentuk molekul! Kami mendapatkan persamaan ionik lengkap:

u(OH) 2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O.

Contoh 3. Tuliskan persamaan ion lengkap untuk reaksi karbon dioksida dengan larutan NaOH dalam air.

Larutan. Karbon dioksida adalah oksida asam yang khas, NaOH adalah basa. Ketika oksida asam berinteraksi dengan larutan alkali berair, garam dan air terbentuk. Mari kita buat persamaan molekul untuk reaksi tersebut (jangan lupa tentang koefisiennya):

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O.

CO 2 - oksida, senyawa gas; mempertahankan bentuk molekul. NaOH - basa kuat (alkali); Kami menulisnya dalam bentuk ion. Na 2 CO 3 - garam larut; kita menulis dalam bentuk ion. Air adalah elektrolit lemah dan praktis tidak terdisosiasi; tinggalkan dalam bentuk molekul. Kami mendapatkan yang berikut:

CO 2 + 2Na + + 2OH - = Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O.

Contoh 4. Natrium sulfida dalam larutan berair bereaksi dengan seng klorida membentuk endapan. Tuliskan persamaan ion lengkap untuk reaksi ini.

Larutan. Natrium sulfida dan seng klorida adalah garam. Ketika garam-garam ini berinteraksi, endapan seng sulfida mengendap:

Na 2 S + ZnCl 2 = ZnS↓ + 2NaCl.

Saya akan segera menuliskan persamaan ion lengkapnya, dan Anda akan menganalisisnya sendiri:

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Saya menawarkan Anda beberapa tugas untuk pekerjaan mandiri dan ujian kecil.

Latihan 4. Tuliskan persamaan molekuler dan persamaan ionik lengkap untuk reaksi berikut:

1. NaOH + HNO3 =
2. H2SO4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca(OH) 2 =

Latihan 5. Tuliskan persamaan ion lengkap yang menjelaskan interaksi: a) oksida nitrat (V) dengan larutan barium hidroksida dalam air, b) larutan sesium hidroksida dengan asam hidroiodik, c) larutan tembaga sulfat dan kalium sulfida dalam air, d) kalsium hidroksida Dan larutan berair besi(III) nitrat.

Setarakan persamaan molekul lengkap. Sebelum menulis persamaan ionik, persamaan molekul awal harus disetarakan. Untuk melakukan ini, koefisien yang sesuai perlu ditempatkan di depan senyawa, sehingga jumlah atom setiap unsur di sisi kiri sama dengan jumlah atom di sisi kanan persamaan.

• Tuliskan jumlah atom setiap unsur pada kedua sisi persamaan.
• Tambahkan koefisien di depan unsur-unsur (kecuali oksigen dan hidrogen) sehingga jumlah atom setiap unsur di ruas kiri dan kanan persamaan adalah sama.
• Setarakan atom hidrogen.
• Seimbangkan atom oksigen.
• Hitung jumlah atom setiap unsur pada kedua sisi persamaan dan pastikan jumlahnya sama.
• Misalnya, setelah menyetarakan persamaan Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni, kita mendapatkan 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni.

Tentukan keadaan setiap zat yang berpartisipasi dalam reaksi. Hal ini sering kali dapat dinilai dari kondisi masalahnya. Makan aturan tertentu, yang membantu menentukan status suatu elemen atau koneksi.

Tentukan senyawa mana yang terdisosiasi (terpisah menjadi kation dan anion) dalam larutan. Setelah disosiasi, suatu senyawa terurai menjadi komponen positif (kation) dan negatif (anion). Komponen-komponen ini kemudian akan masuk ke persamaan ionik reaksi kimia.

Hitung muatan masing-masing ion yang terdisosiasi. Ingatlah bahwa logam membentuk kation bermuatan positif, dan atom non-logam berubah menjadi anion negatif. Tentukan muatan unsur menggunakan tabel periodik. Semua muatan dalam senyawa netral juga perlu disetarakan.

2.6 Persamaan ionik-molekul

Ketika asam kuat dinetralkan oleh basa kuat, sekitar 57,6 kJ panas dilepaskan untuk setiap mol air yang terbentuk:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O + 57,53 kJ

HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O +57,61 kJ

Hal ini menunjukkan bahwa reaksi tersebut direduksi menjadi satu proses. Kita akan memperoleh persamaan untuk proses ini jika kita mempertimbangkan secara lebih rinci salah satu reaksi yang diberikan, misalnya reaksi pertama. Mari kita tulis ulang persamaannya, tuliskan elektrolit kuat dalam bentuk ionik, karena mereka ada dalam larutan dalam bentuk ion, dan elektrolit lemah dalam bentuk molekul, karena mereka berada dalam larutan terutama dalam bentuk molekul (air adalah elektrolit yang sangat lemah):

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O

Melihat persamaan yang dihasilkan, kita melihat bahwa selama reaksi ion Na + dan Cl - tidak mengalami perubahan. Oleh karena itu, kita akan menulis ulang persamaan tersebut lagi, menghilangkan ion-ion ini dari kedua sisi persamaan. Kita mendapatkan:

H + + OH - = H 2 O

Jadi, reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat berlangsung dalam proses yang sama - pembentukan molekul air dari ion hidrogen dan ion hidroksida. Jelas bahwa efek termal dari reaksi-reaksi ini juga harus sama.

Sebenarnya, reaksi pembentukan air dari ion bersifat reversibel, yang dapat dinyatakan dengan persamaan

H + + OH - ↔ H 2 O

Namun, seperti yang akan kita lihat di bawah, air adalah elektrolit yang sangat lemah dan hanya terdisosiasi dalam jumlah yang dapat diabaikan. Dengan kata lain, kesetimbangan antara molekul air dan ion sangat bergeser ke arah pembentukan molekul. Oleh karena itu, dalam prakteknya, reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat berlangsung sampai selesai.

Ketika larutan garam perak apa pun dicampur dengan asam klorida atau dengan larutan garam apa pun, endapan perak klorida berwarna putih yang khas selalu terbentuk:

AgNO 3 + HC1 = AgCl↓ + HNO 3

Ag 2 SO 4 + CuCl 2 = 2AgCl↓ + CuSO 4

Reaksi seperti itu juga terjadi dalam satu proses. Untuk mendapatkan persamaan ionik-molekulnya, kita menulis ulang, misalnya persamaan reaksi pertama, menuliskan elektrolit kuat, seperti pada contoh sebelumnya, dalam bentuk ionik, dan zat dalam sedimen dalam bentuk molekul:

Ag + + NO 3 - + H + + C1 - = AgCl↓+ H + + NO 3 -

Seperti terlihat, ion H + dan NO 3 - tidak mengalami perubahan selama reaksi. Oleh karena itu, kami mengecualikannya dan menulis ulang persamaannya lagi:

Ag + + С1 - = AgCl↓

Ini adalah persamaan ion-molekul dari proses yang sedang dipertimbangkan.

Di sini juga harus diingat bahwa endapan perak klorida berada dalam kesetimbangan dengan ion Ag+ dan C1 - dalam larutan, sehingga proses yang dinyatakan oleh persamaan terakhir bersifat reversibel:

Ag++ C1 - ↔ AgCl↓

Namun, karena rendahnya kelarutan perak klorida, kesetimbangan ini bergeser sangat kuat ke kanan. Oleh karena itu, kita dapat berasumsi bahwa reaksi pembentukan AgCl dari ion hampir selesai.

Terbentuknya endapan AgCl akan selalu terlihat bila terdapat konsentrasi ion Ag + dan C1 - yang signifikan dalam larutan yang sama.Oleh karena itu, dengan menggunakan ion perak, keberadaan ion C1 - dalam suatu larutan dapat dideteksi, dan sebaliknya dengan menggunakan ion klorida - adanya ion perak; ion C1 - dapat berfungsi sebagai pereaksi ion Ag+, dan ion Ag+ dapat berfungsi sebagai pereaksi ion C1.

Di masa depan, kita akan banyak menggunakan bentuk penulisan persamaan ionik-molekul untuk reaksi yang melibatkan elektrolit.

Untuk menyusun persamaan ion-molekul, Anda perlu mengetahui garam mana yang larut dalam air dan mana yang praktis tidak larut. Ciri-ciri umum kelarutan garam-garam terpenting dalam air diberikan pada Tabel 2.

Persamaan ionik-molekul membantu memahami karakteristik reaksi antar elektrolit. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, beberapa reaksi yang terjadi dengan partisipasi asam dan basa lemah.

Tabel 2. Kelarutan garam terpenting dalam air

Seperti yang telah disebutkan, netralisasi asam kuat apa pun oleh basa kuat apa pun disertai dengan efek termal yang sama, karena prosesnya sama - pembentukan molekul air dari ion hidrogen dan ion hidroksida. Namun, ketika menetralkan asam kuat dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa kuat atau lemah, efek termalnya berbeda. Mari kita tulis persamaan ion-molekul untuk reaksi tersebut.

Netralisasi asam lemah (asam asetat) dengan basa kuat (natrium hidroksida):

CH 3 COOH + NaOH = CH 3 COONa + H 2 O

Di sini elektrolit kuat adalah natrium hidroksida dan garam yang dihasilkan, dan elektrolit lemah adalah asam dan air:

CH 3 COOH + Na + + OH - = CH 3 COO - + Na + + H 2 O

Seperti dapat dilihat, hanya ion natrium yang tidak mengalami perubahan selama reaksi. Oleh karena itu, persamaan ion-molekul berbentuk:

CH 3 COOH + OH - = CH 3 COO - + H 2 O

Netralisasi asam kuat (nitrogen) dengan basa lemah (amonium hidroksida):

HNO 3 + NH 4 OH = NH 4 NO 3 + H 2 O

Di sini kita harus menulis asam dan garam yang dihasilkan dalam bentuk ion, dan amonium hidroksida dan air dalam bentuk molekul:

H + + NO 3 - + NH 4 OH = NH 4 - + NH 3 - + H 2 O

NO 3 - ion tidak mengalami perubahan. Dengan menghilangkannya, kita memperoleh persamaan ionik-molekul:

H + + NH 4 OH= NH 4 + + H 2 O

Netralisasi asam lemah (asam asetat) dengan basa lemah (amonium hidroksida):

CH 3 COOH + NH 4 OH = CH 3 COONH 4 + H 2 O

Dalam reaksi ini, semua zat, kecuali garam yang terbentuk, merupakan elektrolit lemah. Oleh karena itu, bentuk persamaan ion-molekulnya terlihat seperti:

CH 3 COOH + NH 4 OH = CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O

Membandingkan persamaan ion-molekul yang diperoleh satu sama lain, kita melihat bahwa semuanya berbeda. Oleh karena itu, jelas bahwa panas dari reaksi yang dipertimbangkan juga berbeda.

Reaksi netralisasi asam kuat dengan basa kuat, di mana ion hidrogen dan ion hidroksida bergabung membentuk molekul air, berlangsung hampir selesai. Reaksi netralisasi, di mana setidaknya salah satu zat awalnya adalah elektrolit lemah dan di mana molekul zat yang terdisosiasi lemah terdapat tidak hanya di sebelah kanan, tetapi juga di sisi kiri persamaan ion-molekul, tidak dilanjutkan sampai selesai. . Mereka mencapai keadaan kesetimbangan di mana garam hidup berdampingan dengan asam dan basa yang membentuknya. Oleh karena itu, persamaan reaksi tersebut lebih tepat dituliskan sebagai reaksi reversibel:

CH 3 COOH + OH - ↔ CH 3 COO - + H 2 O

H + + NH 4 OH↔ NH 4 + + H 2 O

CH 3 COOH + NH 4 OH ↔ CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O

Dengan pelarut lain, pola yang dipertimbangkan tetap sama, tetapi ada juga penyimpangan dari pola tersebut, misalnya, minimum (konduktivitas listrik anomali) sering diamati pada kurva λ-c. 2. Mobilitas ion Mari kita menghubungkan konduktivitas listrik suatu elektrolit dengan kecepatan pergerakan ion-ionnya dalam medan listrik. Untuk menghitung daya hantar listrik cukup dengan menghitung jumlah ion...

Saat mempelajari sintesis bahan baru dan proses transpor ion di dalamnya. Dalam bentuknya yang murni, pola seperti itu paling jelas terlihat dalam studi elektrolit padat kristal tunggal. Sementara itu, dalam menggunakan elektrolit padat sebagai media kerja elemen fungsional, perlu diperhatikan bahwa diperlukan bahan dengan jenis dan bentuk tertentu, misalnya berupa keramik padat...

17-25 kg/t aluminium, yaitu ~ 10-15 kg/t lebih tinggi dibandingkan hasil untuk alumina berpasir. Alumina yang digunakan untuk produksi aluminium harus mengandung senyawa besi, silikon, logam berat dalam jumlah minimal dengan potensi pelepasan di katoda lebih rendah dibandingkan aluminium, karena mereka mudah direduksi dan diubah menjadi aluminium katoda. Juga tidak diinginkan untuk hadir di...