正味のイオン方程式と完全なイオン方程式|化学

純イオン方程式、完全イオン方程式、および分子方程式は、水溶液中の反応の化学方程式を記述する 3 つの方法です。これらは、電解質 (塩、酸、塩基) が水に溶解し、互いに反応する中和および沈殿反応です。ここでは、3 種類のイオン方程式の定義、例、および各形式を使用する場合について説明します。

分子方程式 は、反応物と生成物を中性の化学種として示す平衡方程式です。 (s) は固体、(l) は液体、(g) は気体、(aq) は水溶液に溶解していることを意味します。

たとえば、硝酸銀 (AgNO₃ ) と水中の塩化ナトリウム (NaCl) は:

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

これは、化学反応の概要を示すのに適したタイプの方程式です。また、弱酸や弱塩基、または不完全に溶ける塩が存在する場合にも役立ちます。これらは水中で完全にイオンに解離しないためです。

完全なイオン方程式 は、化学反応に関与するかどうかに関係なく、溶液中のすべてのイオンを示しています。言い換えれば、完全なイオン方程式にはスペクテーターイオンが含まれます。たとえば、硝酸銀と塩化銀の間の反応の完全なイオン方程式は次のとおりです。

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

分子方程式と同様に、完全なイオン方程式には、反応物、生成物、およびそれらの物質の状態がリストされます。ただし、各化学種の電荷も与えます。これにより、電荷と質量の両方の化学方程式のバランスをとる時間が簡単になります。より複雑な反応では、反応を妨害したり、副反応に関与する可能性のある種も示します。

正味のイオン方程式は、化学反応に関与する種のみを示す簡略化された化学方程式です。スペクテーターイオンは相殺され、方程式には現れません。スペクテーターイオンは、反応矢印の両側で発生するイオンです。質量と電荷の正味のイオン方程式のバランスを取り、反応物と生成物の状態を含めます。

Ag(aq) + ~~NO₃ (aq)~~ + ~~Na(aq)~~ + Cl(aq) → AgCl(s) + ~~Na(aq)~~ + ~~NO₃ (aq)~~

たとえば、硝酸銀と塩化ナトリウムの反応の正味のイオン方程式は次のとおりです。

Ag(aq) + Cl(aq) → AgCl(s)

正味のイオン方程式は、どのイオンが生成物形成に影響を与え、固体が存在するかどうかを一目で示します。

たとえば、塩化銅(II) (CuCl₂ ) およびリン酸カリウム (K3 PO₄ ）。溶解度の規則から、塩化銅とリン酸カリウムが水に溶けることがわかります。また、溶解度の規則から、塩化カリウム (KCl) は溶解し、リン酸銅 (II) は溶解しないことがわかります。

CuCl₂ (aq) + K3 PO₄ (aq) → KCl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (秒)

3CuCl₂ (aq) + 2K3 PO₄ (aq) → 6KCl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (秒)

3Cu(aq) + 6Cl(aq) + 6K(aq) + 2PO₄ (aq) → 6K(aq) + 6Cl(aq) + Cu₃ (PO₄ )₂ (秒)

3Cu(aq)+2PO₄ (aq)→Cu₃ (PO₄ )₂ (秒)

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