Reaktionen in Wasser oder wässriger Lösung

In Wasser treten verschiedene Arten von Reaktionen auf. Wenn Wasser das Lösungsmittel für eine Reaktion ist, soll die Reaktion in wässriger Lösung stattfinden, was mit der Abkürzung bezeichnet wird (aq) nach dem Namen einer chemischen Spezies in einer Reaktion. Drei wichtige Arten von Reaktionen in Wasser sind: Niederschlag, Säure Base, und Oxidation-Reduktion Reaktionen.

Niederschlagsreaktionen

Bei einer Fällungsreaktion treten ein Anion und ein Kation miteinander in Kontakt und eine unlösliche ionische Verbindung fällt aus der Lösung aus. Zum Beispiel, wenn wässrige Lösungen von Silbernitrat, AgNO₃, und Salz, NaCl, werden gemischt, das Ag⁺ und Cl^- kombinieren, um einen weißen Niederschlag von Silberchlorid, AgCl, zu ergeben:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s)

Säure-Base-Reaktionen

Wenn beispielsweise Salzsäure, HCl und Natriumhydroxid, NaOH, gemischt werden, kann das H⁺ reagiert mit dem OH^- Wasser bilden:

H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂Ö

HCl wirkt durch Spenden von H als Säure⁺ Ionen oder Protonen und NaOH fungiert als Base und liefert OH^- Ionen.

Oxidations-Reduktions-Reaktionen

Bei einer Oxidations-Reduktions- oder Redoxreaktion findet ein Elektronenaustausch zwischen zwei Reaktanten statt. Die Spezies, die Elektronen verliert, soll oxidiert sein. Die Spezies, die Elektronen gewinnt, soll reduziert sein. Ein Beispiel für eine Redoxreaktion ist die Reaktion zwischen Salzsäure und Zinkmetall, bei der die Zn-Atome Elektronen verlieren und zu Zn oxidiert werden²⁺ Ionen:

Zn (s) → Zn²⁺(aq) + 2e^-

Das H⁺ Ionen des HCl gewinnen Elektronen und werden zu H-Atomen reduziert, die sich zu H verbinden₂ Moleküle:

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(G)

Die Gesamtgleichung für die Reaktion lautet:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)

Zwei wichtige Prinzipien gelten, wenn ausgewogene Gleichungen für Reaktionen zwischen Spezies in einer Lösung geschrieben werden:

1. Die ausgeglichene Gleichung enthält nur die Arten, die an der Bildung von Produkten beteiligt sind. Zum Beispiel bei der Reaktion zwischen AgNO₃ und NaCl, das NO₃^- und Na⁺ Ionen waren nicht an der Fällungsreaktion beteiligt und wurden nicht in die ausgeglichene Gleichung einbezogen.
2. Die Gesamtladung muss auf beiden Seiten einer ausgeglichenen Gleichung gleich sein. Es ist zu beachten, dass die Gesamtladung null oder nicht null sein kann, solange sie sowohl auf der Reaktanten- als auch auf der Produktseite der Gleichung gleich ist.