Tilskuerion: definition og eksempler

En tilskuerion er enhver elektrisk ladet kemisk art, der optræder mellem reaktanterne og igen i reaktionens produkter, når reaktionen er skrevet i form af en ionligning. Med andre ord er de ioner, der ikke gennemgår nogen form for transformation under en kemisk reaktion, men er til stede under den.

Det er almindeligt, at kemiske reaktioner, der involverer ioniske forbindelser, kun griber direkte ind i nogle af de ioner, der er til stede i opløsningen. Dem, der ikke er direkte involveret i den kemiske reaktion, er tilskuer-ionerne.

Sådan genkender du en tilskuerion i en kemisk reaktion

Når vi repræsenterer kemiske reaktioner mellem ioniske forbindelser i form af molekylære ligninger, kan det være svært hurtigt at genkende tilskuerioner. Faktisk kan det endda være svært at genkende, hvilke ioner der er involveret i reaktionen.

En molekylær ligning er en kemisk ligning, hvor alle arter er repræsenteret ved deres empiriske eller neutrale molekylære formler, som om de alle var molekylære forbindelser (selvom ioniske forbindelser selvfølgelig ikke er molekylære forbindelser). Molekylære ligninger har fordelen ved at gøre støkiometriske beregninger nemmere, men de viser forkert, hvordan reaktioner mellem ioner faktisk opstår. Til dette er der to andre typer kemiske ligninger, der er ioniske ligninger og nettoioniske ligninger.

Den samlede ioniske ligning og den nettoioniske ligning

Det er meget let at identificere tilskuerioner, når en reaktion er skrevet i form af dens ioniske ligning og dens nettoioniske ligning. Dette skyldes, at tilskuerioner simpelthen er dem, der optræder i den samlede ioniske ligning, men ikke i den nettoioniske ligning.

Trin til at skrive den nettoioniske ligning

For at vise, hvordan man skriver ioniske ligninger og genkender tilskuerioner i dem, skal du som eksempel betragte reaktionen mellem bly(II)nitrat (Pb(NO 3 ) 2 ) _og kaliumiodid ( _KI ) til dannelse af blyiodid. (II) (PbI) ₂ ), der udfældes i fast form og kaliumnitrat (KNO ₃ ), der forbliver i opløsning.

Nedenfor er trinene til at opnå den nettoioniske ligning for denne og enhver anden reaktion, og i processen genkende de involverede tilskuerioner.

• Trin 1: Skriv og afbalancer den molekylære ligning

I tilfælde af det eksempel, vi bruger, er reaktionen:

• Trin 2: Adskil alle ioniske forbindelser, der er i opløsning, i deres konstituerende ioner ved at skrive dem i parentes. Dette gøres ikke med ioniske forbindelser, der er i fast tilstand.

I vores eksempel involverer dette ionisering af bly(II)-nitrat, kaliumnitrat og kaliumiodid, da de alle er i opløsning (deraf underskriften ac), men ikke bly(II)iodid), da det er i fast tilstand.

• Trin 3: Multiplicer alle ionerne med de støkiometriske koefficienter for at få den samlede ioniske ligning.

Formålet med dette trin er at fjerne parenteserne og adskille alle ionerne for at skrive dem uafhængigt, da de faktisk er i opløsning:

Dette er den overordnede ioniske ligning for reaktionen. Viser alle de ioner, der er til stede under den kemiske reaktion. Bemærk, at ionerne fremhævet med blåt (kalium- og nitrationer) forekommer i både reaktanter og uændrede produkter.

• Trin 4: Annuller eller fjern alle gentagne ioner i reaktanter og produkter.

I dette tilfælde er det ionerne fremhævet med blåt i den samlede ioniske ligning, det vil sige kalium- og nitrationerne.

Dette repræsenterer reaktionens nettoioniske ligning og viser derfor den kemiske reaktion, der faktisk finder sted, dvs. udfældningen af ​​bly(II) og iodidioner som fast bly(II)iodid.

At observere forskellen mellem den nettoioniske ligning og den samlede ioniske ligning gør begrebet en tilskuerion meget klarere. Kalium- og nitrationer deltager ikke i den kemiske reaktion, som kun involverer bly og iodid.

Det er dog ikke muligt at have en opløsning, der kun indeholder bly(II)-ioner og en anden, der kun indeholder iodidioner, og blande dem, for at reaktionen i den nettoioniske ligning opstår. For at have bly(II)-ioner i opløsning, skal der nødvendigvis være en modion, der bevarer opløsningens neutralitet. I dette tilfælde nitrationer. Det samme sker med jodidion og kaliumion.

Eksempler på tilskuerioner

Nedenfor er nogle yderligere eksempler på kemiske reaktioner mellem ioniske forbindelser, hvor tilskuerioner identificeres ved den totale ioniske ligning.

Eksempel 1: Reaktion mellem bariumchlorid og natriumsulfat

Den afbalancerede molekylære ligning er:

Den samlede ioniske ligning er:

Den nettoioniske ligning er:

Tilskuerionerne i dette tilfælde er natriumkationen (Na ⁺ ) og chloridanionen (Cl ^– ).

Eksempel 2: Reaktion mellem calciumnitrat og kaliumphosphat

Den afbalancerede molekylære ligning er:

Den samlede ioniske ligning er:

Den nettoioniske ligning er:

Tilskuerionerne i dette tilfælde er kaliumkationen (K ⁺ ) og nitratanionen (NO ₃ ^– ).

Eksempel 3: Oxidreduktionsreaktion mellem zink og kobber(II)sulfat

Den afbalancerede molekylære ligning er:

Den samlede ioniske ligning er:

Den nettoioniske ligning er:

I dette tilfælde er den eneste tilskuerion sulfatanionen (SO ₄ ^– ).

Eksempel 4: Opløsning af metallisk magnesium med saltsyre

Den afbalancerede molekylære ligning er:

Den samlede ioniske ligning er:

Den nettoioniske ligning er:

I dette tilfælde er den eneste tilskuerion chloridanionen (Cl ^– ).

Referencer

• BBC Bytesize (nd). Ioniske ligninger og tilskuerioner . Hentet fra https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zsmgpbk/revision/5
• Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kemi (10. udgave). New York City, NY: MCGRAW-HILL.
• At skrive og afbalancere kemiske ligninger . (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1818
• Khan Academy (nd). Netto ioniske og komplette ioniske ligninger . Hentet fra https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations