Hvad er en molekylær ligning?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


En molekylær ligning er en type kemisk ligning, der bruges til at repræsentere reaktioner, der involverer ioniske forbindelser, men hvor de ioniske forbindelser er repræsenteret ved deres formel som neutrale molekyler snarere end modsat ladede ioner.

Når vi afbalancerer en molekylær ligning, tager vi højde for alle de kemiske arter, der er til stede i reaktionsmediet, selvom de ikke direkte deltager i den pågældende reaktion. På en bestemt måde repræsenterer den molekylære ligning det modsatte yderpunkt til den nettoioniske ligning, hvor kun ionerne involveret i reaktionen er repræsenteret og ikke tilskuerionerne.

Betydningen af ​​den molekylære ligning

Den molekylære ligning er karakteriseret ved at repræsentere reaktanterne og ionprodukterne på den måde, de ville blive opnået, hvis de ikke var i opløsning, det vil sige i form af neutrale ioniske salte. I denne forstand er disse ligninger særligt velegnede til at udføre støkiometriske beregninger relateret til mængder af reaktanter og produkter, begrænsende reagenser og reaktionsudbytter; disse kan være mere komplicerede i tilfælde af for eksempel kun at have den nettoioniske ligning .

Definition af molekylær ligning
Fast kaliumpermanganat, en almindelig forbindelse i molekylære oxidations-reduktionsligninger

Den anden fordel ved at have den molekylære ligning er, at den giver os mulighed for til enhver tid at vide, hvilke ioner der er til stede i reaktionsmediet, ud over dem, der aktivt griber ind i reaktionen, der interesserer os. Dette er især nyttigt, når man overvejer mulige sidereaktioner, såsom oxidations-reduktionsreaktioner eller udfældningsreaktioner, blandt andre.

Begrænsninger af molekylære reaktioner

På trods af at den er meget nyttig til støkiometriske beregninger, viser den molekylære ligning ikke klart den faktiske måde, hvorpå ioniske reaktioner forekommer i opløsning. Dette skyldes, at de fleste ioniske forbindelser i ioniske opløsningsreaktioner er dissocieret i deres konstituerende ioner; selv i tilfælde, hvor dette ikke er tilfældet, er det faktisk de frie ioner, der faktisk er involveret i reaktionen, snarere end tilskuerioner, udissocierede arter eller andre forbindelser, der kan være til stede.

Hvordan man repræsenterer de kemiske reaktioner af ioniske forbindelser

Den molekylære ligning er kun en af ​​tre mulige måder at repræsentere kemiske ligninger, der involverer ioniske forbindelser i opløsning. De to andre former er den førnævnte nettoioniske ligning og den samlede ioniske ligning.

Molekylær ligning vs. nettoionisk ligning

Den nettoioniske ligning er det modsatte af en molekylær ligning. I dette elimineres alle de neutrale eller ioniske kemiske arter, der ikke griber direkte ind i reaktionen af ​​interesse, fra ligningen. Disse reaktioner viser tydeligere, hvordan en reaktion, der involverer ioner, opstår.

Molekylær ligning vs. total ionisk ligning

Den samlede ioniske ligning er halvvejs mellem den nettoioniske ligning og den molekylære ligning. Dette viser ioniske arter adskilt i deres konstituerende ioner, men repræsenterer dem sammen snarere end frie, da de faktisk er i opløsning.

Tilpasning af molekylære ligninger

Molekylære ligninger kan justeres eller afbalanceres på forskellige måder. Til at begynde med, ved at repræsentere alle arter, som om de var neutrale molekyler, kan den molekylære ligning balanceres ved forsøg og fejl uden behov for at overveje ladningsbevarelse, men kun stofbevaring.

Trial and error-justering i tilfælde af oxidations-reduktionsreaktioner er dog ofte vanskelig og tvetydig, så det er at foretrække at ty til andre justeringsmetoder, såsom den algebraiske metode (ved hjælp af ligningssystemer). Den mest almindelige måde at tilpasse molekylære ligninger er dog fra den totale ioniske ligning eller den nettoioniske ligning.

I sidstnævnte tilfælde involverer processen tilsætning af de passende modioner til hver ion involveret i reaktionen for at opnå den samlede ioniske ligning; så går ionerne sammen og danner de neutrale “molekylære” forbindelser.

Eksempler på molekylære ligninger

Her er nogle eksempler på molekylære ligninger for forskellige typer af ioniske kemiske reaktioner sammen med den respektive nettoioniske ligning for at illustrere forskellene.

Eksempel 1: Syrebasereaktion mellem svovlsyre og natriumhydroxid

Den justerede molekylære reaktion af reaktionen mellem H 2 SO 4 og NaOH er:

Eksempel på molekylær ligning

Bemærk, at alle arter har vist sig at være associeret, på trods af at både svovlsyre og natriumhydroxid og det resulterende natriumsulfat er stærke elektrolytter fundet dissocieret i vand.

I modsætning til denne molekylære ligning er nettoionligningen for denne samme reaktion givet af:

Eksempel på molekylær ligning

Som det kan ses, på trods af at den første ligning synes at antyde, at den reaktion, der finder sted, er dannelsen af ​​et salt, er det, der virkelig finder sted, en neutraliseringsreaktion mellem de sureste arter, der kan forekomme i vandig opløsning , hydroniumionerne (H 3 O + ) fra reaktionen mellem svovlsyre og vand, og hydroxidioner (OH ) fra dissociationen af ​​natriumhydroxid.

En alternativ måde at repræsentere den samme kemiske ligning på er:

Eksempel på molekylær ligning

Eksempel 2: Redoxreaktion mellem kaliumpermanganat og kaliumiodid i et basisk medium

Dette er et typisk eksempel på en oxidationsreduktionskemisk reaktion, som er svær at justere ved forsøg og fejl. Den justerede molekylære ligning er i dette tilfælde:

Eksempel på molekylær ligning

I stedet er den nettoioniske ligning for denne samme reaktion givet af:

Eksempel på molekylær ligning

I dette tilfælde skal det bemærkes, at mangandioxid er uopløseligt i vand, så det dannes som et fast stof i produkterne.

Eksempel 3: Præcipitationsreaktion mellem sølvnitrat og natriumchlorid

Udfældningsreaktioner er nogle af de enkleste at forstå og tilpasse, både i molekylær ligningsform og i nettoionisk ligningsform. I tilfælde af reaktionen mellem sølvnitrat og natriumchlorid, reagerer disse forbindelser for at danne sølvchlorid, som udfældes, fordi det er uopløseligt, og natriumnitrat, der forbliver i opløsning. Den molekylære ligning er:

Eksempel på molekylær ligning

På den anden side fremhæver den nettoioniske ligning det faktum, at kun sølv- og chloridioner faktisk reagerer, mens natrium- og nitrationer kun er tilskuere:

Eksempel på molekylær ligning

Referencer

Chang, R. (2021). Kemi (11. udgave ). MCGRAW HILL UDDANNELSE.

Molekylær ligning (kemi) . (2017, 12. juni). specialiserede ordlister. https://glosarios.servor-alicante.com/quimica/ecuacion-molecular

Molekylære, komplette ioniske og nettoioniske ligninger . Khan Academy. https://en.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations

-Reklame-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flammefarvetesten