Was ist eine Ionengleichung und wie wird sie verwendet?

Ähnlich einer Molekülgleichung, die Verbindungen als Moleküle ausdrückt, ist eine Ionengleichung eine chemische Gleichung, bei der die Elektrolyte in wässriger Lösung als dissoziierte Ionen ausgedrückt werden. In der Regel ist dies ein in Wasser gelöstes Salz, auf das in der Gleichung (aq) folgt, um anzuzeigen, dass es sich in wässriger Lösung befindet. Die Ionen in wässriger Lösung werden durch Ionen-Dipol-Wechselwirkungen mit Wassermolekülen stabilisiert. Es kann jedoch eine Ionengleichung für jeden Elektrolyten geschrieben werden, der in einem polaren Lösungsmittel dissoziiert und reagiert. In einer ausgeglichenen Ionengleichung sind Anzahl und Art der Atome auf beiden Seiten des Reaktionspfeils gleich. Außerdem ist die Nettoladung auf beiden Seiten der Gleichung gleich.

Starke Säuren, starke Basen und lösliche ionische Verbindungen (normalerweise Salze) liegen als dissoziierte Ionen in wässriger Lösung vor, sodass sie in der Ionengleichung als Ionen geschrieben werden. Schwache Säuren und Basen sowie unlösliche Salze werden in der Regel anhand ihrer Molekülformeln beschrieben, da nur eine geringe Menge von ihnen in Ionen dissoziiert. Es gibt Ausnahmen, insbesondere bei Säure-Base-Reaktionen.

Beispiele für Ionengleichungen

Ag⁺(aq) + NO₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + NO₃^-(aq) ist eine Ionengleichung der chemischen Reaktion:

AgNO₃(aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO₃(aq)

Komplette Versus Net Ionic Equation

Die beiden häufigsten Formen von Ionengleichungen sind vollständige Ionengleichungen und Nettoionengleichungen. Die vollständige Ionengleichung gibt alle dissoziierten Ionen in einer chemischen Reaktion an. Die Nettoionengleichung löscht Ionen, die auf beiden Seiten des Reaktionspfeils erscheinen, da sie im Wesentlichen nicht an der interessierenden Reaktion teilnehmen. Die Ionen, die ausgelöscht werden, werden als Zuschauerionen bezeichnet.

Beispielsweise bei der Reaktion zwischen Silbernitrat (AgNO₃) und Natriumchlorid (NaCl) in Wasser lautet die vollständige Ionengleichung:

Ag⁺(aq) + NO₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + NO₃^-(aq)

Beachten Sie das Natriumkation Na⁺ und Nitratanion NO₃^- erscheint sowohl auf der Reaktanten- als auch auf der Produktseite des Pfeils. Wenn sie aufgehoben werden, kann die Nettoionengleichung geschrieben werden als:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s)

In diesem Beispiel betrug der Koeffizient für jede Art 1 (was nicht geschrieben ist). Wenn zum Beispiel jede Spezies mit einer 2 begonnen hätte, würde jeder Koeffizient durch einen gemeinsamen Divisor geteilt, um die Nettoionengleichung unter Verwendung der kleinsten ganzzahligen Werte zu schreiben.

Sowohl die vollständige Ionengleichung als auch die Nettoionengleichung sollten als ausgeglichene Gleichungen geschrieben werden.

Quelle

Brady, James E. "Chemie: Materie und ihre Veränderungen. John Wiley & Sons." Frederick A. Senese, 5. Auflage, Wiley, Dezember 2007.