Avainero – tasapainotettu yhtälö vs. nettoioninen yhtälö
Kaikki kemialliset reaktiot voidaan kirjoittaa yhtälöiksi. Tämän yhtälön komponentteja ovat reagoivat aineet fysikaalisten tilojensa kanssa, reaktiosuuntaa osoittava nuoli ja reaktiotuotteet fysikaalisten tilojensa kanssa. Jos erityisehtoja on käytetty, ne on myös kirjoitettu lyhyesti nuoleen. Jos reaktio on tasapainossa, käytetään kahta puolinuolta vastakkaisiin suuntiin. Kemiallinen yhtälö voidaan kirjoittaa kahdella tavalla: tasapainotettuna yhtälönä tai nettoionisena yhtälönä. Keskeinen ero tasapainotetun yhtälön ja nettoioniyhtälön välillä on, että tasapainotettu yhtälö näyttää kaikki järjestelmässä tapahtuneet reaktiot yhdessä, kun taas nettoioniyhtälö näyttää vain nettoreaktion, joka tapahtui kyseisen reaktion päättymisen jälkeen.
Mikä on tasapainotettu yhtälö?
Kemialliset reaktiot ovat erittäin tärkeitä tietyn järjestelmän toiminnan ymmärtämisessä. Kirjoittamalla oikean yhtälön reaktiolle saadaan käsitys eri lajien muutoksista kyseisessä järjestelmässä. Yksinkertaisille reaktioille, kuten NaCl:n liukeneminen veteen, yhtälö voidaan kirjoittaa helposti ennustamalla kyseisen reaktion mahdolliset tuotteet. Mutta muiden monimutkaisten reaktioiden kohdalla saattaa olla tarpeen suorittaa lisätestejä kyseisen järjestelmän tuotteiden selvittämiseksi. Mutta useimmiten kirjoitettu yhtälö on hyvin todennäköisesti epätasapainossa, mikä vaikeuttaa järjestelmän kemiallisen käyttäytymisen selittämistä. Siksi myös epätasapainoiset yhtälöt tulisi tasapainottaa. Tasapainotettu yhtälö sisältää kaikki kyseisen järjestelmän lähtöaineet ja tuotteet. Yhtälö kirjoitetaan pitämällä reagoivaa yhdistettä molekyylinä. Esimerkiksi tasapainotettu yhtälö KI:n ja PbNO3 välillä (jos ne olisi saatettu reagoimaan vedessä) olisi;
Tasapainoisen yhtälön tärkeys on, että se paljastaa lisättävien reagenssien määrät ja antaa tietoja systeemin lajien välisistä stoikiometrisista suhteista. Yllä olevassa esimerkissä PbNO3:n ja KI:n välisen suhteen tulee olla 1:2, kun nämä komponentit lisätään järjestelmään.
Mikä on net-ioninen yhtälö?
Ioninen nettoyhtälö näyttää vain kokonaisreaktion, joka järjestelmässä on tapahtunut. Se sisältää ionilajit ja muodostuneet tuotteet. Mutta se ei osoita kaikkia tietyssä järjestelmässä tapahtuneita reaktioita. Esimerkiksi, jos kahden molekyylin välillä tapahtuu reaktio käyttäen vettä väliaineena, yhdisteet ovat saattaneet liueta veteen ja erottua ioneiksi. Jotkut näistä ioneista voivat olla mukana reaktiossa, mutta jotkut eivät. Tällöin nettoioniyhtälö sisältää vain nettoreaktioon osallistuneet ionit. Muut ionit, joita kutsutaan katsoja-ioneiksi, poistetaan yhtälöstä nettoioniyhtälön saamiseksi. Jos esimerkiksi KI ja PbNO3 reagoisivat vedessä, nettoionireaktio olisi:
Tämän pitäisi sisältää myös K+-ioni ja NO3–-ioni, mutta nämä ionit vain liukenevat eivätkä ota osaa suuri reaktio; joten ne eivät sisälly nettoionireaktioon.
Mitä eroa on Balanced Equationin ja Net Ionic Equationin välillä?
Balanced Equation vs Net Ionic Equation |
|
| Kaikki käytetyt komponentit on kirjoitettu reaktantteiksi tasapainotettuun yhtälöön. | Reagenssit, jotka osallistuivat vain nettoreaktioon, kirjoitettaisiin nettoionireaktioon. |
| Tuotteet | |
| Kaikki reaktion lopussa olevat komponentit sisältyvät tasapainotettuun yhtälöön. | Ionisessa nettoyhtälössä vain netto lopputulos kirjoitetaan. |
| Tiedot annettu | |
| Tasapainotettu yhtälö antaa tietoja kaikista järjestelmässä olevista lajeista. | Ioninen nettoyhtälö antaa tietoja vain reaktioon osallistuneista lajeista |
Yhteenveto – Tasapainotettu yhtälö vs. Net-ioninen yhtälö
Kun tiettyjä ioniyhdisteitä lisätään veteen, ne hajoavat ja muodostavat ioneja, jotka liukenevat veteen. Tämä tuottaa anioneja ja kationeja. Reaktion päättymisen jälkeen syntyneiden lajien ja reaktion suunnan näyttämiseksi voidaan kirjoittaa kemiallinen yhtälö. Tämä yhtälö voidaan tasapainottaa ottaen huomioon kunkin lajin atomien lukumäärä, jotka sijaitsevat nuolen molemmilla puolilla; joskus jopa näiden lajien syytteet tulisi harkita. Tämä antaa tasapainoisen kemiallisen yhtälön kyseiselle järjestelmälle. Kuitenkin nettoioniyhtälö sisältää vain reagoineet lajit. Kuten aiemmin todettiin, avainero tasapainotetun yhtälön ja nettoionisen yhtälön välillä on se, että tasapainotettu yhtälö näyttää kaikki järjestelmän reaktiot, kun taas nettoioniyhtälö näyttää vain nettoreaktion, joka tapahtui tietyn reaktion päättyessä.
