Sisu

• Sammud
• Osa 1: Ioonvõrrandi komponendid
• Osa 2: Iooniliste võrrandite kirjutamine
• Näpunäiteid

Ioonvõrrandid on keemia lahutamatu osa. Need sisaldavad ainult neid komponente, mis muutuvad keemilise reaktsiooni käigus. Kõige sagedamini kasutatakse ioonvõrrandeid redoksreaktsioonide, vahetus- ja neutraliseerimisreaktsioonide kirjeldamiseks.Ioonvõrrandi kirjutamiseks on vaja kolme põhietappi: keemilise reaktsiooni molekulaarvõrrandi tasakaalustamine, selle teisendamine täielikuks ioonvõrrandiks (st komponentide kirjutamine sellistena, nagu need on lahuses) ja lõpuks lühikese ioonvõrrandi kirjutamine.

Sammud

Osa 1: Ioonvõrrandi komponendid

1. 1 Mõista erinevust molekulaarse ja ioonilised ühendid. Ioonvõrrandi kirjutamiseks tuleb kõigepealt kindlaks määrata reaktsioonis osalevad ioonühendid. Ioonilised ained on need, mis dissotsieeruvad (lagunevad) vesilahustes laetud ioonideks. Molekulaarsed ühendid ei lagune ioonideks. Need koosnevad kahest mittemetallist elemendist ja neid nimetatakse mõnikord kovalentseteks ühenditeks.
   • Ioonühendid võivad esineda metalli ja mittemetalli, metalli ja mitmeaatomiliste ioonide vahel või mitme polüatomilise iooni vahel.
   • Kui teil on kahtlusi, millisesse rühma konkreetne ühend kuulub, vaadake perioodilisustabelis selle koostisosade omadusi.
2. 2 Määrake ühendi lahustuvus. Mitte kõik ioonühendid ei lahustu vesilahustes, see tähendab, et mitte kõik ei lahustu eraldi ioonideks. Enne võrrandi kirjutamise alustamist peaksite leidma iga ühendi lahustuvuse. Allpool on lühikesed lahustuvuse reeglid. Täpsemad üksikasjad ja reegli erandid leiate lahustamistabelist.
   • Järgige reegleid järgmises järjekorras:
   • kõik soolad Na, K ja NH₄ lahustada;
   • kõik soolad EI₃, C₂H₃O₂, ClO₃ ja ClO₄ lahustuv;
   • kõik soolad Ag, Pb ja Hg₂ lahustumatu;
   • kõik Cl, Br ja I soolad lahustuvad;
   • soolad CO₃, O, S, OH, PO₄, CrO₄, Cr₂O₇ ja nii₃ lahustumatu (mõne erandiga);
   • NII soolad₄ lahustuv (mõne erandiga).
3. 3 Määrake ühendi katioon ja anioon. Positiivselt laetud ioone (tavaliselt metalle) nimetatakse katioonideks. Anioonidel on negatiivne laeng, tavaliselt mittemetallist ioonid. Mõned mittemetallid võivad moodustada mitte ainult anioone, vaid ka katioone, samas kui metalli aatomid toimivad alati katioonidena.
   • Näiteks ühendis NaCl (lauasool) on Na positiivselt laetud katioon, kuna see on metall ja Cl on negatiivselt laetud anioon, kuna see on mittemetall.
4. 4 Määrake reaktsioonis osalevad polüatomilised (komplekssed) ioonid. Sellised ioonid on laetud molekulid, mille aatomite vahel on nii tugev side, et nad ei lahustu keemilistes reaktsioonides. On vaja tuvastada polüatomilised ioonid, kuna neil on oma laeng ja need ei lagune üksikuteks aatomiteks. Polüatoomilistel ioonidel võib olla nii positiivseid kui ka negatiivseid laenguid.
   • Oma üldkeemia kursusel peate tõenäoliselt meelde jätma mõned kõige levinumad polüatomilised ioonid.
   • Kõige tavalisemad polüatomilised ioonid on CO₃, EI₃, EI₂, NII₄, NII₃, ClO₄ ja ClO₃.
   • Keemiaõpikust või Internetist võib leida palju muid polüatomilisi ioone.

Osa 2: Iooniliste võrrandite kirjutamine

1. 1 Tasakaalustage täielik molekulaarne võrrand. Enne ioonvõrrandi kirjutamise alustamist peate tasakaalustama algse molekulaarvõrrandi. Selleks on vaja ühendite ette paigutada vastavad koefitsiendid, nii et iga elemendi aatomite arv vasakul küljel oleks võrdne nende arvuga võrrandi paremal küljel.
   • Kirjutage võrrandi mõlemale küljele iga elemendi aatomite arv.
   • Lisage koefitsiendid elementide ette (välja arvatud hapnik ja vesinik), nii et iga elemendi aatomite arv võrrandi vasakul ja paremal küljel oleks sama.
   • Tasakaalustage vesiniku aatomid.
   • Tasakaalustage hapniku aatomid.
   • Loendage iga elemendi aatomite arv mõlemal pool võrrandit ja veenduge, et see oleks sama.
   • Näiteks pärast Cr + NiCl võrrandi tasakaalustamist₂ -> CrCl₃ + Ni saame 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3Ni.
2. 2 Määrake iga reaktsioonis osaleva aine olek. Seda saab sageli hinnata probleemi olukorra järgi. On teatud reegleid, mis aitavad kindlaks teha, millises olekus element või ühendus on.
   • Kui probleemi olekus pole konkreetse elemendi olekut näidatud, kasutage selle määramiseks perioodilist tabelit.
   • Kui tingimus ütleb, et ühend on lahuses, märkige see (rr).
   • Kui võrrand sisaldab vett, kasutage lahustuvustabelit, et määrata, kas ioonne ühend dissotsieerub. Suure lahustuvuse korral dissotsieerub ühend vees (rr). Kui ühendil on vähene lahustuvus, jääb see tahkeks (TV).
   • Kui vesi ei osale reaktsioonis, jääb ioonne ühend tahkel kujul (TV).
   • Kui probleemile ilmneb hape või alus, lahustatakse need vees (rr).
   • Näiteks vaadake reaktsiooni 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3Ni. Puhtal kujul on elemendid Cr ja Ni tahkes faasis. NiCl₂ ja CrCl₃ on lahustuvad ioonühendid, st nad on lahuses. Seega saab selle võrrandi ümber kirjutada järgmiselt: 2Cr_(TV) + 3NiCl_2(rr) -> 2CrCl_3(rr) + 3Ni_(TV).
3. 3 Määrake, millised ühendid lahuses dissotsieeruvad (eralduvad katioonideks ja anioonideks). Dissotsiatsioonil laguneb ühend positiivseteks (katioon) ja negatiivseteks (anioonideks) komponentideks. Need komponendid sisenevad seejärel keemilise reaktsiooni ioonvõrrandisse.
   • Tahked ained, vedelikud, gaasid, molekulaarühendid, madala lahustuvusega ioonühendid, polüatomilised ioonid ja nõrgad happed ei lahku.
   • Eraldab täielikult hästi lahustuvad ioonühendid (kasutage lahustuvustabelit) ja tugevad happed (HCl)_(rr), HBr_(rr), TERE_(rr), H₂NII_4(rr), HClO_4(rr) ja HNO_3(rr)).
   • Pange tähele, et kuigi polüatomilised ioonid ei dissotsieeru, saab neid lisada ioonühendisse ja lahuses lahutada.
4. 4 Arvutage iga dissotsieerunud iooni laeng. Seda tehes pidage meeles, et metallid moodustavad positiivselt laetud katioone ja mittemetallist aatomid muutuvad negatiivseteks anioonideks. Määrake elementide laengud vastavalt perioodilisustabelile. Samuti on vaja tasakaalustada kõik laengud neutraalsetes ühendites.
   • Ülaltoodud näites on NiCl₂ dissotsieerub Ni ja Cl ning CrCl₃ laguneb Cr ja Cl.
   • Nikkelioonil on 2+ laeng, kuna see on seotud kahe klooriiooniga, millest igaühel on üks negatiivne laeng. Sel juhul peab üks Ni -ioon tasakaalustama kaks negatiivselt laetud Cl -iooni. Cr -ioonil on 3+ laeng, kuna see peab neutraliseerima kolm negatiivselt laetud Cl -iooni.
   • Pidage meeles, et polüatomilistel ioonidel on oma laengud.
5. 5 Kirjutage võrrand ümber nii, et kõik lahustuvad ühendid eraldatakse üksikuteks ioonideks. Kõik, mis dissotsieerub või ioniseerub (nagu tugevad happed), laguneb kaheks eraldi iooniks. Sellisel juhul jääb aine lahustunud olekusse (rr). Kontrollige, kas võrrand on tasakaalus.
   • Tahked ained, vedelikud, gaasid, nõrgad happed ja vähelahustuvad ioonühendid ei muuda nende olekut ega eraldu ioonideks. Jätke need selliseks, nagu nad olid.
   • Molekulaarsed ühendid hajuvad lihtsalt lahusesse ja nende olek muutub lahustunuks (rr). On kolm molekulaarset ühendit mitte läheb osariiki (rr), see on CH_4(G), C₃H_8(G) ja C₈H_18(f).
   • Vaadeldava reaktsiooni jaoks võib ioonide täieliku võrrandi kirjutada järgmisel kujul: 2Cr_(TV) + 3Ni_(rr) + 6Cl_(rr) -> 2Cr_(rr) + 6Cl_(rr) + 3Ni_(TV)... Kui kloor ei ole ühendi osa, laguneb see üksikuteks aatomiteks, seega korrutasime Cl -ioonide arvu 6 -ga mõlemal pool võrrandit.
6. 6 Tühistage võrrandi vasakul ja paremal pool olevad võrdsed ioonid. Saate välja tõmmata ainult need ioonid, mis on võrrandi mõlemal küljel täiesti identsed (neil on samad laengud, alaindeksid jne). Kirjutage võrrand ümber ilma nende ioonideta.
   • Meie näites sisaldavad võrrandi mõlemad pooled 6 Cl iooni, mida saab välja tõmmata. Seega saame lühikese ioonvõrrandi: 2Cr_(TV) + 3Ni_(rr) -> 2Cr_(rr) + 3Ni_(TV).
   • Kontrollige tulemust. Ioonvõrrandi vasaku ja parema külje kogulaengud peavad olema võrdsed.

Näpunäiteid

• Treenige ennast alati kirjutage üles kõigi komponentide agregatsiooni olek kõikide keemiliste reaktsioonide võrrandites.