As equações iônicas líquidas são um aspecto importante da química porque representam apenas o estado da matéria que muda em uma reação química. Esta equação é comumente usada em reações redox, reações de dupla substituição e neutralização ácido-base. Existem três etapas básicas para escrever uma equação iônica limpa: balancear a equação molecular, convertê-la em uma equação totalmente iônica (como cada tipo de substância existe em solução) e escrever uma equação iônica limpa.
Etapa
Parte 1 de 2: Compreendendo os elementos das equações iônicas
Etapa 1. Conheça a diferença entre um composto molecular e um composto iônico
O primeiro passo para escrever uma equação iônica líquida é identificar os compostos iônicos da reação. Os compostos iônicos são compostos que se ionizam em solução aquosa e têm uma carga. Os compostos moleculares são compostos que nunca têm carga. Esses compostos são formados a partir de dois não-metais e costumam ser chamados de compostos covalentes.
- Os compostos iônicos podem ser formados de metais e não metais, metais e íons poliatômicos ou vários íons poliatômicos.
- Se você não tiver certeza de um composto, procure os elementos desse composto na tabela periódica.
Etapa 2. Identifique a solubilidade de um composto
Nem todos os compostos iônicos são solúveis em solução aquosa. Assim, o composto não se dissolverá em íons individuais. Você deve identificar a solubilidade de cada composto antes de continuar com o resto da equação. A seguir está um breve resumo das regras de solubilidade. Consulte as tabelas de solubilidade para obter mais detalhes e exceções a essas regras.
- Siga essas regras na ordem listada abaixo:
- Todo sal Na+, K+, e NH4+ pode se dissolver.
- Todo sal NÃO3-, C2H3O2-, ClO3-, e ClO4- pode se dissolver.
- Todo sal Ag.+, Pb2+e Hg22+ não pode se dissolver.
- Todo sal Cl.-, Br-, e eu- pode se dissolver.
- Todos os sais de CO.32-, O2-, S2-, OH-, PO43-, CrO42-, Cr2O72-, e entao32- insolúvel (com algumas exceções).
- Todo sal SO42- solúvel (com algumas exceções).
Etapa 3. Determine os cátions e ânions em um composto
Um cátion é um íon positivo em um composto e geralmente é um metal. Os ânions são íons negativos não metálicos em um composto. Alguns não-metais podem formar cátions, mas os metais sempre formarão cátions.
Por exemplo, em NaCl, Na é um cátion carregado positivamente porque Na é um metal, enquanto Cl é um ânion carregado negativamente porque Cl é um não metal
Etapa 4. Identifique os íons poliatômicos na reação
Os íons poliatômicos são moléculas carregadas que são mantidas juntas com tanta força que não se dissolvem em reações químicas. É importante reconhecer íons poliatômicos porque eles têm uma carga definida e não se dividem em seus elementos individuais. Os íons poliatômicos podem ser carregados positiva ou negativamente.
- Se você estiver tendo uma aula regular de química, provavelmente será solicitado a se lembrar de alguns dos íons poliatômicos mais comumente usados.
- Alguns íons poliatômicos incluem CO32-, NÃO3-, NÃO2-, TÃO42-, TÃO32-, ClO4-, e ClO3-.
- Existem muitos outros íons poliatômicos e podem ser encontrados nas tabelas de seu livro de química ou online.
Parte 2 de 2: Escrevendo uma Equação Iônica Líquida
Etapa 1. Equilibre a equação molecular completa
Antes de escrever uma equação iônica limpa, você deve primeiro se certificar de que sua equação original é realmente equivalente. Para equilibrar uma equação, você adiciona coeficientes na frente dos compostos até que o número de átomos para cada elemento em ambos os lados da equação seja o mesmo.
- Escreva o número de átomos que constituem cada composto em ambos os lados da equação.
- Adicione os coeficientes na frente dos elementos não-oxigênio e hidrogênio para equilibrar cada lado.
- Equilibre os átomos de hidrogênio.
- Equilibre os átomos de oxigênio.
- Conte o número de átomos em cada lado da equação para ter certeza de que são iguais.
- Por exemplo, Cr + NiCl2 CrCl3 + Ni para 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni.
Etapa 2. Identifique o estado da matéria de cada composto na equação
Freqüentemente, você pode identificar palavras-chave em um problema que definem a substância de cada composto. Existem várias regras para ajudá-lo a determinar a substância de um elemento ou composto.
- Se a forma da substância de um elemento não estiver listada, use a forma da substância na tabela periódica.
- Se um composto for uma solução, você pode escrever como aquoso ou (aq).
- Se houver água na equação, determine se o composto iônico irá se dissolver ou não usando a tabela de solubilidade. Se o composto tiver uma solubilidade elevada, o composto é aquoso (aq). Se o composto tiver uma baixa solubilidade, o composto é um sólido (s).
- Na ausência de água, o composto iônico é um sólido (s).
- Se a pergunta menciona um ácido ou uma base, este composto é aquoso (aq).
- Por exemplo, 2Cr + 3NiCl2 2CrCl3 + 3Ni. Cr e Ni na forma elementar são sólidos. NiCl2 e CrCl3 É um composto iônico solúvel. Assim, ambos os compostos são aquosos. Se reescrita, esta equação torna-se: 2Cr(s) + 3NiCl2 (aq) 2CrCl3 (aq) + 3Ni(s).
Etapa 3. Determine que tipo de composto se dissolverá (separará em cátions e ânions) na solução
Quando um tipo ou composto se dissolve, ele se separa em elementos positivos (cátions) e elementos negativos (ânions). Esses são os compostos que são balanceados no final para uma equação iônica líquida.
- Sólidos, líquidos, gases, elementos moleculares, compostos iônicos com baixa solubilidade, íons poliatômicos e ácidos fracos não se dissolvem.
- Compostos iônicos com alta solubilidade (tabela de solubilidade de uso) e ácidos fortes irão ionizar 100% (HCl(EU), HBr(EU), OI(EU), H2TÃO4 (aq), HClO4 (aq)e HNO3 (aq)).
- Lembre-se de que, embora os íons poliatômicos sejam insolúveis, se fossem elementos de um composto iônico, eles teriam se dissolvido desse composto.
Etapa 4. Calcule a carga de cada íon dissolvido
Lembre-se de que o metal será o cátion positivo, enquanto o não-metal será o ânion negativo. Usando a tabela periódica, você pode determinar qual elemento terá quanta carga. Você também deve equilibrar as cargas de cada íon no composto.
- Em nosso exemplo, NiCl2 dissolver em Ni2+ e Cl- enquanto CrCl3 se dissolve em Cr3+ e Cl-.
- Ni tem carga 2+ porque Cl tem carga negativa, mas existem 2 átomos de Cl. Portanto, devemos equilibrar os 2 íons Cl negativos. Cr tem uma carga de 3+ porque temos que equilibrar os 3 íons Cl negativos.
- Lembre-se de que os íons poliatômicos têm uma certa carga própria.
Etapa 5. Reescreva a equação com os compostos iônicos solúveis, divididos em seus íons individuais
Qualquer coisa que seja solúvel ou ionizada (um ácido forte) se separará em dois íons diferentes. O estado da substância permanecerá o mesmo (aq), mas você deve certificar-se de que a equação permanece igual.
- Sólidos, líquidos, gases, ácidos fracos e compostos iônicos com baixa solubilidade não mudam de forma nem se separam em íons. Apenas deixe essas substâncias em paz.
- As moléculas se dissolvem na solução. Portanto, a forma da substância mudará para (aq). As três exceções que não se tornam (aq) são: CH4 (g), C3H8 (g), e C8H18 (l).
- Concluindo nosso exemplo, a equação iônica total ficaria assim: 2Cr(s) + 3Ni2+(EU) + 6Cl-(EU) 2Cr3+(EU) + 6Cl-(EU) + 3Ni(s). Embora Cl não seja um composto, não é diatômico. Assim, multiplicamos o coeficiente pelo número de átomos no composto para obter 6 íons Cl em ambos os lados da equação.
Etapa 6. Elimine os íons de espectador removendo íons idênticos de cada lado da equação
Você pode remover íons somente se eles forem 100% idênticos em ambos os lados (carga, pequeno número na parte inferior, etc.). Reescreva a reação sem que a substância seja removida.
- Completando o exemplo, existem 6 íons espectrais de Cl.- em cada lado que pode ser removido. A equação iônica líquida finalmente é 2Cr(s) + 3Ni2+(EU) 2Cr3+(EU) + 3Ni(s).
- Para verificar se sua resposta está correta, a carga total no lado do reagente deve ser igual à carga total no lado do produto na equação iônica líquida.
