Παρόμοια με το a μοριακή εξίσωση, η οποία εκφράζει ενώσεις ως μόρια, μια ιονική εξίσωση είναι μια χημική εξίσωση στην οποία οι ηλεκτρολύτες σε υδατικό διάλυμα εκφράζονται ως διαχωρισμένα ιόντα. Συνήθως, αυτό είναι ένα άλας διαλυμένο σε νερό, όπου τα ιοντικά είδη ακολουθούνται από (aq) στην εξίσωση για να δείξουν ότι βρίσκονται σε υδατικό διάλυμα.
Τα ιόντα σε υδατικά διαλύματα σταθεροποιούνται με αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλης με μόρια νερού. Ωστόσο, μπορεί να γραφεί μια ιοντική εξίσωση για κάθε ηλεκτρολύτη που διασπάται και αντιδρά σε πολικό διαλύτη. Σε μια ισορροπημένη ιοντική εξίσωση, ο αριθμός και ο τύπος των ατόμων είναι τα ίδια και στις δύο πλευρές του βέλους αντίδρασης. Επιπλέον, το καθαρό φορτίο είναι το ίδιο και στις δύο πλευρές της εξίσωσης.
Τα ισχυρά οξέα, οι ισχυρές βάσεις και οι διαλυτές ιονικές ενώσεις (συνήθως άλατα) υφίστανται ως διασπασμένα ιόντα σε υδατικό διάλυμα, επομένως γράφονται ως ιόντα στην ιοντική εξίσωση. Τα αδύναμα οξέα και βάσεις και τα αδιάλυτα άλατα συνήθως γράφονται με τη χρήση των μοριακών τους τύπων, επειδή μόνο μια μικρή ποσότητα από αυτά διαχωρίζονται σε ιόντα. Υπάρχουν εξαιρέσεις, ειδικά με αντιδράσεις οξέος-βάσης.
Παραδείγματα Ιωνικών Εξισώσεων
Ag+(υδ) + ΝΟ3-(υδ) + Na+(υδ) + Cl-(υδατ.) → AgCl (s) + Na+(υδ) + ΝΟ3-(aq) είναι ένα ιονική εξίσωση της χημικής αντίδρασης:
AgNO3(υδατ.) + NaCl (υδατ.) → AgCl (s) + NaNO3(aq)
Πλήρης Versus Net Ιωνική Εξίσωση
Οι δύο πιο κοινές μορφές ιοντικών εξισώσεων είναι οι πλήρεις ιονικές εξισώσεις και οι καθαρές ιονικές εξισώσεις. Η πλήρης ιονική εξίσωση δείχνει όλα τα διαχωρισμένα ιόντα σε μια χημική αντίδραση. Η καθαρή ιονική εξίσωση ακυρώνει τα ιόντα που εμφανίζονται και στις δύο πλευρές του βέλους αντίδρασης επειδή ουσιαστικά δεν συμμετέχουν στην αντίδραση που μας ενδιαφέρει. Τα ιόντα που ακυρώνονται καλούνται ιόντων θεατών.
Για παράδειγμα, στην αντίδραση μεταξύ νιτρικού αργύρου (AgNO3) και χλωριούχο νάτριο (NaCl) σε νερό, η πλήρης ιονική εξίσωση είναι:
Ag+(υδ) + ΝΟ3-(υδ) + Na+(υδ) + Cl-(υδατ.) → AgCl (s) + Na+(υδ) + ΝΟ3-(aq)
Παρατηρήστε το νάτριο κατιόν Na+ και νιτρικό ανιόν NO3- εμφανίζονται τόσο στην πλευρά των αντιδραστηρίων όσο και στην πλευρά των προϊόντων του βέλους. Αν ακυρωθούν, η καθαρή ιονική εξίσωση μπορεί να γραφεί ως εξής:
Ag+(υδ) + Cl-(υδατ.) → AgCl (s)
Σε αυτό το παράδειγμα, ο συντελεστής για κάθε είδος ήταν 1 (ο οποίος δεν είναι γραμμένος). Εάν κάθε είδος είχε ξεκινήσει με ένα 2, για παράδειγμα, κάθε συντελεστής θα διαιρείται με έναν κοινό διαιρέτη για να γράψει την καθαρή ιοντική εξίσωση χρησιμοποιώντας τις μικρότερες ακέραιες τιμές.
Τόσο η πλήρης ιονική εξίσωση όσο και η καθαρή ιονική εξίσωση πρέπει να είναι γραμμένες ως ισορροπημένες εξισώσεις.
Πηγή
Brady, James E. "Χημεία: Η ύλη και οι αλλαγές της. John Wiley & Sons. "Ο Frederick Α. Senese, 5η έκδοση, Wiley, Δεκέμβριος 2007.