Netz-Ionengleichungen
Wir können eine Molekülgleichung für die Bildung eines Silberchlorid-Niederschlags schreiben:
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Die entsprechende Ionengleichung lautet:
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Wenn man sich die Ionengleichung genau ansieht, wird man feststellen, dass das Natrium- und das Nitrat-Ion auf beiden Seiten der Gleichung unverändert erscheinen. Wenn die beiden Lösungen gemischt werden, nehmen weder die \(\ce{Na^+}\) noch die \(\ce{NO_3^-}\) Ionen an der Reaktion teil. Sie können aus der Reaktion eliminiert werden.
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Ein Spektatorion ist ein Ion, das nicht an der chemischen Reaktion teilnimmt und sowohl vor als auch nach der Reaktion in Lösung vorliegt. In der obigen Reaktion sind sowohl das Natrium- als auch das Nitrat-Ion Spektator-Ionen. Die Gleichung kann nun ohne die Zuschauer-Ionen geschrieben werden.
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Die Netto-Ionengleichung ist die chemische Gleichung, die nur die Elemente, Verbindungen und Ionen enthält, die direkt an der chemischen Reaktion beteiligt sind. Beachten Sie, dass bei der Aufstellung der Netto-Ionengleichung das positiv geladene Silberkation zuerst auf der Reaktionsseite steht, gefolgt von dem negativ geladenen Chloridanion. Dies ist in gewisser Weise üblich, da dies die Reihenfolge ist, in der die Ionen im Silberchloridprodukt geschrieben werden müssen. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Reaktanten auf diese Weise zu ordnen.
Netzionengleichungen müssen sowohl nach Masse als auch nach Ladung ausgeglichen werden. Beim Ausgleich nach Masse muss sichergestellt werden, dass jedes Element in gleicher Anzahl vorhanden ist. Ausgleichen nach Ladung bedeutet sicherzustellen, dass die Gesamtladung auf beiden Seiten der Gleichung gleich ist. In der obigen Gleichung ist die Gesamtladung auf beiden Seiten der Gleichung gleich Null, also neutral. Als allgemeine Regel gilt: Wenn Sie die Molekülgleichung richtig ausgleichen, wird die Netto-Ionengleichung am Ende sowohl nach Masse als auch nach Ladung ausgeglichen sein.
Beispiel \(\PageIndex{1}\)
Wenn wässrige Lösungen von Kupfer(II)-chlorid und Kaliumphosphat gemischt werden, bildet sich ein Niederschlag von Kupfer(II)-phosphat. Schreiben Sie eine ausgeglichene Netto-Ionengleichung für diese Reaktion.
Lösung
Schritt 1: Planen Sie das Problem.
Schreiben und bilanzieren Sie zunächst die Molekülgleichung und stellen Sie sicher, dass alle Formeln korrekt sind. Schreibe dann die Ionengleichung, wobei alle wässrigen Stoffe als Ionen dargestellt werden. Führen Sie alle Koeffizienten durch. Schließlich eliminieren Sie die Zuschauerionen und schreiben die Netto-Ionengleichung.
Schritt 2: Lösen.
Molekulargleichung:
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Ionengleichung:
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Beachten Sie, dass die Bilanzierung beim Schreiben der dissoziierten Ionen durchgeführt wird. Zum Beispiel gibt es sechs Chlorid-Ionen auf der Reaktanten-Seite, weil der Koeffizient 3 mit dem tiefgestellten Wert 2 der Kupfer(II)-chlorid-Formel multipliziert wird. Die Zuschauerionen sind \(\ce{K^+}\) und \(\ce{Cl^-}\) und können eliminiert werden.
Netzionengleichung:
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Schritt 3: Denken Sie über Ihr Ergebnis nach.
Bei einer Fällungsreaktion zeigt die Netzionengleichung immer die beiden Ionen, die zusammenkommen, um den Niederschlag zu bilden. Die Gleichung ist nach Masse und Ladung ausgeglichen.