Efni.

• Skref
• Hluti 1 af 2: Hlutar jóna jöfnunnar
• 2. hluti af 2: Ritun jóna jöfnna
• Ábendingar

Jónajöfnur eru órjúfanlegur hluti af efnafræði. Þeir innihalda aðeins þá þætti sem breytast við efnahvörf. Oftast eru jónaðar jöfnur notaðar til að lýsa redoxviðbrögðum, skiptum og hlutlausum viðbrögðum.Til að skrifa jónaða jöfnu þarf þrjú grundvallarþrep: að koma jafnvægi á sameinda jöfnu efnahvarfa, þýða hana í fullkomna jónaða jöfnu (það er að skrifa íhlutina eins og þeir eru til í lausn) og að lokum skrifa stutta jónaða jöfnu.

Skref

Hluti 1 af 2: Hlutar jóna jöfnunnar

1. 1 Skilja muninn á sameindum og jónísk efnasambönd. Til að skrifa jóna jöfnuna er fyrsta skrefið að ákvarða jónísk efnasambönd sem taka þátt í hvarfinu. Jónísk efni eru þau sem sundrast (sundrast) í hlaðnar jónir í vatnslausnum. Sameindasambönd brotna ekki niður í jónir. Þau eru samsett úr tveimur frumefnum sem ekki eru úr málmi og eru stundum kölluð samgild efnasambönd.
   • Jónísk efnasambönd geta komið fyrir milli málms og málms, málms og fjölliðajóna eða milli nokkurra fjölliðajóna.
   • Ef þú ert í vafa um hvaða hóp tiltekið efnasamband tilheyrir skaltu skoða eiginleika efnisþátta þess í lotukerfinu.
2. 2 Ákveðið leysni efnasambandsins. Ekki leysast öll jónísk efnasambönd í vatnslausnum, það er að segja að þau sundrast ekki öll í aðskildar jónir. Áður en þú byrjar að skrifa jöfnuna ættir þú að finna leysni hvers efnasambands. Hér að neðan eru stuttar reglur um leysni. Nánari upplýsingar og undantekningar frá reglunni er að finna í upplausnartöflunni.
   • Fylgdu reglunum í þeirri röð sem þær eru gefnar hér að neðan:
   • öll sölt Na, K og NH₄ leysa upp;
   • öll sölt NEI₃, C₂H₃O₂, ClO₃ og ClO₄ leysanlegt;
   • öll sölt Ag, Pb og Hg₂ óleysanlegt;
   • öll Cl, Br og I sölt leysast upp;
   • sölt CO₃, O, S, OH, PO₄, CrO₄, Kr₂O₇ og svo₃ óleysanlegt (með nokkrum undantekningum);
   • SVO sölt₄ leysanlegt (með nokkrum undantekningum).
3. 3 Ákveðið katjón og anjón efnasambandsins. Jákvæð hlaðnar jónir (venjulega málmar) eru kallaðir katjónir. Anjón hafa neikvæða hleðslu, venjulega jónir úr málmi. Sumir málmar geta ekki aðeins myndað anjónir, heldur einnig katjónir, en málmfrumeindir virka alltaf sem katjónir.
   • Til dæmis, í efnasambandinu NaCl (matarsalt), er Na jákvætt hlaðin katjón þar sem það er málmur og Cl er neikvætt hlaðið anjón þar sem það er málmur.
4. 4 Ákveðið fjölliðu (flóknu) jónirnar sem taka þátt í hvarfinu. Slíkar jónir eru hlaðnar sameindir, þar sem atóm þeirra eru svo sterk tengi að þau losna ekki í efnahvörfum. Nauðsynlegt er að bera kennsl á fjölliðujónir, þar sem þeir hafa sína eigin hleðslu og rotna ekki í einstök atóm. Polyatomic jónir geta haft bæði jákvæða og neikvæða hleðslu.
   • Á almennu efnafræðinámskeiði þínu verður þú líklega að leggja á minnið nokkrar af algengustu fjölliðujónum.
   • Algengustu fjölliðujónirnar eru CO₃, NEI₃, NEI₂, SVO₄, SVO₃, ClO₄ og ClO₃.
   • Það eru margar aðrar fjölómatískar jónir sem hægt er að finna í efnafræði kennslubók eða á internetinu.

2. hluti af 2: Ritun jóna jöfnna

1. 1 Jafnvægi í heild sameinda jöfnu. Áður en þú byrjar að skrifa jónaða jöfnu þarftu að halda jafnvægi á upprunalegu sameindajöfnuna. Til að gera þetta er nauðsynlegt að setja samsvarandi stuðla fyrir framan efnasamböndin, þannig að fjöldi atóma hvers frumefnis á vinstri hliðinni sé jöfn fjölda þeirra á hægri hlið jöfnunnar.
   • Skrifaðu niður fjölda atóma fyrir hvert frumefni beggja vegna jöfnunnar.
   • Bættu við stuðlum fyrir frumefnin (nema súrefni og vetni) þannig að fjöldi atóma hvers frumefnis til vinstri og hægri hliðar jöfnunnar er sá sami.
   • Komið jafnvægi á vetnisatóm.
   • Koma jafnvægi á súrefnisatóm.
   • Talið fjölda atóma fyrir hvert frumefni beggja vegna jöfnunnar og vertu viss um að það sé það sama.
   • Til dæmis eftir jafnvægi á Cr + NiCl jöfnunni₂ -> CrCl₃ + Ni við fáum 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3Ní.
2. 2 Ákveðið ástand hvers efnis sem tekur þátt í hvarfinu. Oft er hægt að dæma þetta út frá ástandi vandans. Það eru ákveðnar reglur sem hjálpa til við að ákvarða í hvaða ástandi frumefni eða tenging er.
   • Ef ástand tiltekins frumefnis er ekki tilgreint í ástandi vandans skaltu nota lotukerfið til að ákvarða það.
   • Ef ástandið segir að efnasambandið sé í lausn, merktu það (rr).
   • Ef vatn er innifalið í jöfnunni, notaðu leysanleikatöfluna til að ákvarða hvort jóníska efnasambandið mun losna. Ef um er að ræða mikla leysni leysist efnasambandið í sundur í vatni (rr). Ef efnasambandið hefur litla leysni verður það fast (sjónvarp).
   • Ef vatn tekur ekki þátt í hvarfinu mun jóníska efnasambandið vera á föstu formi (sjónvarp).
   • Ef sýra eða basi birtist í vandamálinu, þá leysast þau upp í vatni (rr).
   • Sem dæmi má íhuga hvarfið 2Cr + 3NiCl₂ -> 2CrCl₃ + 3Ní. Í hreinu formi eru frumefnin Cr og Ni í föstum fasa. NiCl₂ og CrCl₃ eru leysanleg jónísk efnasambönd, það er, þau eru í lausn. Þannig er hægt að endurskrifa þessa jöfnu á eftirfarandi hátt: 2Cr_(sjónvarp) + 3NiCl_2(rr) -> 2CrCl_3(rr) + 3Ní_(sjónvarp).
3. 3 Ákveðið hvaða efnasambönd sundrast (aðskilin í katjónir og anjónir) í lausn. Við sundrun sundrast efnasambandið í jákvæða (katjón) og neikvæða (anjón) íhluti. Þessir íhlutir munu síðan fara inn í jónaða jöfnu efnahvarfsins.
   • Fast efni, vökvi, lofttegundir, sameinda efnasambönd, jónísk efnasambönd með litla leysni, fjölliðujónir og veikar sýrur losna ekki.
   • Aðskilur að fullu mjög leysanleg jónísk efnasambönd (notaðu leysanleikatöfluna) og sterkar sýrur (HCl_(rr), HBr_(rr), HÍ_(rr), H.₂SVO_4(rr), HClO_4(rr) og HNO_3(rr)).
   • Athugið að þrátt fyrir að fjölliðujónir leysist ekki saman, þá er hægt að fella þær inn í jóníska efnasambandið og aðskilja það frá því í lausn.
4. 4 Reiknaðu hleðslu hverrar sundurlausu jóns. Með því að muna að málmar mynda jákvætt hlaðna katjón og atóm sem ekki eru úr málmi breytast í neikvæðar anjónir. Ákveðið hleðslu frumefnanna samkvæmt lotukerfinu. Það er einnig nauðsynlegt að koma jafnvægi á allar hleðslur í hlutlausum efnasamböndum.
   • Í dæminu hér að ofan er NiCl₂ sundrar í Ni og Cl, og CrCl₃ sundrast í Cr og Cl.
   • Nikkeljónið hefur 2+ hleðslu vegna þess að það er tengt tveimur klórjónum, hver með eina neikvæða hleðslu. Í þessu tilfelli verður eitt Ni jón að koma jafnvægi á milli tveggja neikvætt hlaðinna Cl jóna. Krónið hefur 3+ hleðslu þar sem það verður að hlutleysa þrjár neikvætt hlaðnar Cl jónir.
   • Mundu að fjölliða jónir hafa sínar eigin hleðslur.
5. 5 Endurskrifaðu jöfnuna þannig að öll leysanleg efnasambönd séu aðskilin í einstaka jónir. Allt sem sundrar eða jónast (eins og sterkar sýrur) brotnar niður í tvær aðskildar jónir. Í þessu tilfelli verður efnið áfram í uppleystu ástandi (rr). Gakktu úr skugga um að jöfnu sé í jafnvægi.
   • Fast efni, vökvi, lofttegundir, veikar sýrur og jónísk efnasambönd með litla leysni munu ekki breyta ástandi þeirra og munu ekki skipta sér í jónir. Láttu þá vera eins og þeir voru.
   • Sameindasambönd dreifast einfaldlega í lausn og ástand þeirra breytist í uppleyst (rr). Það eru þrjú sameinda efnasambönd sem ekki mun fara til ríkisins (rr), þetta er CH_4(G), C₃H_8(G) og C₈H_18(f).
   • Fyrir viðbrögðin sem eru til skoðunar er hægt að skrifa alla jóna jöfnuna á eftirfarandi formi: 2Cr_(sjónvarp) + 3Ní_(rr) + 6Cl_(rr) -> 2 Kr_(rr) + 6Cl_(rr) + 3Ní_(sjónvarp)... Ef klór er ekki hluti af efnasambandinu, þá brýtur það niður í einstök atóm, þannig að við margföldum fjölda jóna með 6 á báðum hliðum jöfnunnar.
6. 6 Hætta við jöfn jónir á vinstri og hægri hlið jöfnunnar. Þú getur aðeins strikað yfir jónir sem eru alveg eins á báðum hliðum jöfnunnar (hafa sömu hleðslur, áskriftir og svo framvegis). Endurskrifaðu jöfnuna án þessara jóna.
   • Í dæminu okkar innihalda báðar hliðar jöfnunnar 6 Cl jónir sem hægt er að strika yfir. Þannig fáum við stutta jónaða jöfnu: 2Cr_(sjónvarp) + 3Ní_(rr) -> 2 Kr_(rr) + 3Ní_(sjónvarp).
   • Athugaðu niðurstöðuna. Heildarhleðslur vinstri og hægri hliðar jóna jöfnunnar verða að vera jafnar.

Ábendingar

• Þjálfaðu sjálfan þig alltaf skrá niður ástand samansafn allra íhluta í öllum jöfnum efnahvarfa.