תוֹכֶן

• צעדים
• חלק 1 מתוך 2: רכיבי המשוואה היונית
• חלק 2 מתוך 2: כתיבת משוואות יוניות
• טיפים

משוואות יוניות הן חלק בלתי נפרד מהכימיה. הם מכילים רק את המרכיבים המשתנים במהלך תגובה כימית. לרוב משתמשים במשוואות יונית לתיאור תגובות חיזור, תגובות חילופי ונטרול.כתיבת משוואה יונית דורשת שלושה שלבים בסיסיים: איזון המשוואה המולקולרית של תגובה כימית, תרגומה למשוואה יונית שלמה (כלומר כתיבת הרכיבים כפי שהם קיימים בפתרון), ולבסוף כתיבת משוואה יונית קצרה.

צעדים

חלק 1 מתוך 2: רכיבי המשוואה היונית

1. 1 להבין את ההבדל בין מולקולרית ל- תרכובות יוניות. כדי לכתוב את המשוואה היונית, השלב הראשון הוא לקבוע את התרכובות היוניות המעורבות בתגובה. חומרים יווניים הם אלה המתנתקים (מתפרקים) ליונים טעונים בתמיסות מימיות. תרכובות מולקולריות אינן מתפרקות ליונים. הם מורכבים משני יסודות לא מתכתיים ולפעמים מכונים אותם תרכובות קוולנטיות.
   • תרכובות יוניות יכולות להתרחש בין מתכת לבין לא מתכת, מתכת ויונים פוליאטומיים, או בין מספר יונים פוליאטומיים.
   • אם אתה בספק לגבי איזו קבוצה משתייך תרכובת מסוימת, התבונן במאפיינים של היסודות המרכיבים שלה בטבלה המחזורית.
2. 2 קבע את מסיסות התרכובת. לא כל התרכובות היוניות מתמוססות בתמיסות מימיות, כלומר לא כולן מתפרקות ליונים נפרדים. לפני שתתחיל לכתוב את המשוואה, עליך למצוא את המסיסות של כל תרכובת. להלן כללים קצרים למסיסות. פרטים נוספים וחריגים לכלל ניתן למצוא בטבלת הפירוק.
   • פעל לפי הכללים לפי הסדר שבו הם ניתנים להלן:
   • כל המלחים Na, K ו- NH₄ לְהִתְמוֹסֵס;
   • כל המלחים לא₃, ג₂ח₃או₂, ClO₃ ו- ClO₄ מָסִיס;
   • כל המלחים Ag, Pb ו- Hg₂ לֹא מָסִיס;
   • כל מלחי Cl, Br ו- I מתמוססים;
   • מלחים CO₃, O, S, OH, PO₄, CrO₄, Cr₂או₇ ו- SO₃ בלתי מסיס (למעט יוצאי דופן);
   • כל כך מלחים₄ מסיס (למעט כמה יוצאים מן הכלל).
3. 3 קבע את הקטיון והאניון של המתחם. יונים טעונים חיובית (בדרך כלל מתכות) נקראים קטיונים. לאניונים מטען שלילי, בדרך כלל יונים שאינם מתכת. חלק מהאל-מתכות יכולות ליצור לא רק אניונים, אלא גם קטיונים, בעוד אטומי מתכת תמיד פועלים כקטיונים.
   • לדוגמה, במתחם NaCl (מלח שולחן), Na הוא קטיון טעון חיובי מכיוון שהוא מתכת ו- Cl הוא אניון טעון שלילי מכיוון שהוא אינו מתכת.
4. 4 לקבוע את היונים הפוליאטומיים (המורכבים) המעורבים בתגובה. יונים כאלה הם מולקולות טעונות, שביניהן יש קשר כה חזק עד שהן אינן מתנתקות בתגובות כימיות. יש צורך לזהות יונים פוליאטומיים, מכיוון שיש להם מטען משלהם ואינם מתפרקים לאטומים בודדים. ליונים פוליאטומיים יכולים להיות מטענים חיוביים ושליליים כאחד.
   • בקורס הכימיה הכללית שלך, סביר להניח שתצטרך לשנן כמה מהיונים הפוליאטומיים הנפוצים ביותר.
   • היונים הפוליאטומיים הנפוצים ביותר הם CO₃, לא₃, לא₂, לכן₄, לכן₃, ClO₄ ו- ClO₃.
   • ישנם יונים פוליאטומיים רבים אחרים שניתן למצוא בספר לימוד כימיה או באינטרנט.

חלק 2 מתוך 2: כתיבת משוואות יוניות

1. 1 איזון המשוואה המולקולרית השלמה. לפני שתתחיל לכתוב את המשוואה היונית, עליך לאזן את המשוואה המולקולרית המקורית. לשם כך, יש למקם את המקדמים המתאימים מול התרכובות, כך שמספר האטומים של כל יסוד בצד שמאל יהיה שווה למספרם בצד ימין של המשוואה.
   • רשום את מספר האטומים עבור כל יסוד משני צדי המשוואה.
   • הוסף מקדמים לפני היסודות (למעט חמצן ומימן) כך שמספר האטומים של כל יסוד בצד השמאלי והימני של המשוואה זהה.
   • לאזן את אטומי המימן.
   • לאזן את אטומי החמצן.
   • ספור את מספר האטומים עבור כל יסוד משני צידי המשוואה וודא שהוא זהה.
   • לדוגמה, לאחר איזון משוואת Cr + NiCl₂ -> CrCl₃ + ני נקבל 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3 ני.
2. 2 קבע את המצב של כל חומר שמשתתף בתגובה. לעתים ניתן לשפוט זאת על פי מצב הבעיה. ישנם כללים מסוימים המסייעים לקבוע באיזה מצב יש רכיב או חיבור.
   • אם מצבו של אלמנט מסוים אינו מצוין במצב הבעיה, השתמש בטבלה המחזורית כדי לקבוע אותו.
   • אם המצב אומר שהמתחם נמצא בתמיסה, סמן אותו (rr).
   • אם מים נכללים במשוואה, השתמש בטבלת המסיסות כדי לקבוע אם התרכובת היונית תתנתק. במקרה של מסיסות גבוהה, המתחם מתנתק במים (rr). אם התרכובת בעלת מסיסות נמוכה, היא תישאר מוצקה (טֵלֶוִיזִיָה).
   • אם מים אינם משתתפים בתגובה, התרכובת היונית תישאר בצורה מוצקה (טֵלֶוִיזִיָה).
   • אם מופיעה חומצה או בסיס בבעיה, הם יתמוססו במים (rr).
   • כדוגמה, שקול את התגובה 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3 ני. בצורה טהורה, האלמנטים Cr ו- Ni נמצאים בשלב המוצק. NiCl₂ ו- CrCl₃ הם תרכובות יוניות מסיסות, כלומר הן נמצאות בתמיסה. לפיכך, ניתן לשכתב משוואה זו באופן הבא: 2Cr_{(טֵלֶוִיזִיָה)} + 3NiCl_2(rr) -> 2CrCl_3(rr) + 3 ני_{(טֵלֶוִיזִיָה)}.
3. 3 קבע אילו תרכובות מתנתקות (נפרדות לקטיונים ולאניונים) בתמיסה. עם דיסוציאציה, המתחם מתפרק לרכיבים חיוביים (קטיון) ושליליים (אניון). לאחר מכן ייכנסו רכיבים אלה למשוואה היונית של התגובה הכימית.
   • מוצקים, נוזלים, גזים, תרכובות מולקולריות, תרכובות יוני עם מסיסות נמוכה, יונים פוליאטומיים וחומצות חלשות אינם מתנתקים.
   • מנתק לחלוטין תרכובות יוניות מסיסות מאוד (השתמש בטבלת המסיסות) וחומצות חזקות (HCl_(rr), HBr_(rr), היי_(rr), ח₂לכן_4(rr), HClO_4(rr) ו- HNO_3(rr)).
   • שים לב שלמרות שיונים פוליאטומיים אינם מתנתקים, ניתן לשלב אותם בתרכובת היונית ולהפריד ממנה בתמיסה.
4. 4 חשב את המטען של כל יון מנותק. בכך זכור כי מתכות יוצרות קטיונים טעונים חיובית, ואטומים שאינם מתכת הופכים לאניונים שליליים. קבע את מטעני היסודות בהתאם לטבלה המחזורית. כמו כן יש צורך לאזן את כל המטענים בתרכובות ניטרליות.
   • בדוגמה לעיל, NiCl₂ מתנתק ל- Ni ו- Cl, ו- CrCl₃ מתפרק ל- Cr ו- Cl.
   • ליון הניקל מטען של 2+ מכיוון שהוא קשור לשני יוני כלור, לכל אחד מהם מטען שלילי יחיד. במקרה זה, יון ני אחד חייב לאזן שני יוני Cl בעלי מטען שלילי. ליון ה- Cr יש מטען של 3+, מכיוון שהוא חייב לנטרל שלושה יוני Cl בעלי מטען שלילי.
   • זכור כי ליונים פוליאטומיים יש מטענים משלהם.
5. 5 כתוב מחדש את המשוואה כך שכל התרכובות המסיסות יופרדו ליונים בודדים. כל מה שמנתק או מיונן (כמו חומצות חזקות) מתפרק לשני יונים נפרדים. במקרה זה, החומר יישאר במצב מומס (rr). בדוק שהמשוואה מאוזנת.
   • מוצקים, נוזלים, גזים, חומצות חלשות ותרכובות יוני עם מסיסות נמוכות לא ישנו את מצבם ולא יפרדו ליונים. תשאיר אותם כמו שהם.
   • תרכובות מולקולריות פשוט יתפזרו בתמיסה, ומצבן ישתנה למומס (rr). ישנן שלוש תרכובות מולקולריות ש לֹא ילך למדינה (rr), זהו CH_4(ז), ג₃ח_8(ז) ו- C.₈ח_18(ו).
   • לתגובה הנדונה, ניתן לכתוב את המשוואה היונית המלאה בצורה הבאה: 2Cr_{(טֵלֶוִיזִיָה)} + 3 ני_(rr) + 6 קל_(rr) -> 2Cr_(rr) + 6 קל_(rr) + 3 ני_{(טֵלֶוִיזִיָה)}... אם הכלור אינו חלק מהמתחם, הוא מתפרק לאטומים בודדים, ולכן הכפלנו את מספר יוני Cl ב -6 משני צידי המשוואה.
6. 6 בטל את היונים השווים בצד שמאל וימין של המשוואה. אתה יכול לחצות רק את היונים שהם זהים לחלוטין משני צידי המשוואה (בעלי אותם מטענים, כתובות משנה וכו '). כתוב מחדש את המשוואה ללא היונים הללו.
   • בדוגמה שלנו, שני צידי המשוואה מכילים 6 יוני Cl שניתן לחצות אותם. לפיכך, נקבל משוואה יונית קצרה: 2Cr_{(טֵלֶוִיזִיָה)} + 3 ני_(rr) -> 2Cr_(rr) + 3 ני_{(טֵלֶוִיזִיָה)}.
   • בדוק את התוצאה. הטעינה הכוללת של הצד השמאלי והימני של המשוואה היונית חייבת להיות שווה.

טיפים

• אמן את עצמך תמיד רשום את מצב הצבירה של כל המרכיבים בכל משוואות התגובות הכימיות.