Ioniset nettoyhtälöt
Voidaan kirjoittaa molekyyliyhtälö hopeakloridin sakan muodostumiselle:
\
Vastaava ioninen yhtälö on:
\
Jos katsot tarkkaan ioniyhtälöä, huomaat, että natriumioni ja nitraatti-ioni esiintyvät muuttumattomina yhtälön molemmilla puolilla. Kun nämä kaksi liuosta sekoitetaan, \(\ce{Na^+}\) eivätkä \(\ce{NO_3^-}\) ionit osallistu reaktioon. Ne voidaan eliminoida reaktiosta.
\
Katsojaioni on ioni, joka ei osallistu kemialliseen reaktioon ja jota esiintyy liuoksessa sekä ennen että jälkeen reaktion. Yllä olevassa reaktiossa natriumioni ja nitraatti-ioni ovat molemmat katsojaioneja. Yhtälö voidaan nyt kirjoittaa ilman katsojaioneja.
\
Netto-ioniyhtälö on kemiallinen yhtälö, jossa esitetään vain ne alkuaineet, yhdisteet ja ionit, jotka osallistuvat suoraan kemialliseen reaktioon. Huomaa, että netto-ioniyhtälöä kirjoitettaessa positiivisesti varautunut hopeakationi kirjoitettiin ensin reaktiopuolelle ja sen jälkeen negatiivisesti varautunut kloridianioni. Tämä on jokseenkin tavanomaista, koska hopeakloridituotteessa ionit on kirjoitettava tässä järjestyksessä. Reaktanttien järjestys ei kuitenkaan ole ehdottoman välttämätöntä.
Netto-ioniyhtälöt on tasapainotettava sekä massan että varauksen mukaan. Tasapainottaminen massan mukaan tarkoittaa sen varmistamista, että kutakin alkuaineita on yhtä paljon. Tasapainottaminen varauksen mukaan tarkoittaa sen varmistamista, että kokonaisvaraus on sama yhtälön molemmilla puolilla. Yllä olevassa yhtälössä kokonaisvaraus on nolla eli neutraali yhtälön molemmilla puolilla. Yleissääntönä on, että jos tasapainotat molekyyliyhtälön oikein, ionien nettoyhtälö on lopulta tasapainossa sekä massan että varauksen suhteen.
Esimerkki \(\PageIndex{1}\)
Kun kupari(II)kloridin ja kaliumfosfaatin vesiliuokset sekoitetaan keskenään, muodostuu kupari(II)fosfaatin sakka. Kirjoita tälle reaktiolle tasapainotettu netto-ioniyhtälö.
Ratkaisu
Vaihe 1: Suunnittele ongelma.
Kirjoita ja tasapainota ensin molekyyliyhtälö ja varmista, että kaikki kaavat ovat oikein. Kirjoita sitten ioniyhtälö, jossa kaikki vesipitoiset aineet esitetään ioneina. Vie läpi kaikki kertoimet. Lopuksi eliminoi spektri-ionit ja kirjoita netto-ioniyhtälö.
Vaihe 2: Ratkaise.
Molekyyliyhtälö:
\
Ioniyhtälö:
\
Huomatkaa, että tasapainottaminen viedään läpi kirjoitettaessa dissosioituneita ioneja. Esimerkiksi reaktiopuolella on kuusi kloridi-ionia, koska kupari(II)kloridin kaavan kerrotaan kertoimella 3 alaviitteellä 2. Katsojaionit ovat \(\ce{K^+}\) ja \(\ce{Cl^-}\), ja ne voidaan eliminoida.
Netto-ioniyhtälö:
\
Vaihe 3: Pohdi tulostasi.
Netto-ioniyhtälö osoittaa saostusreaktiossa aina ne kaksi ionia, jotka yhdistyvät muodostaen saostuman. Yhtälö on tasapainossa massan ja varauksen mukaan.