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구경꾼 이온은 반응이 이온 방정식의 형태로 기록될 때 반응물 사이와 반응 생성물 사이에 나타나는 전하를 띤 화학 종입니다. 즉, 화학 반응 중에 어떤 유형의 변형도 겪지 않지만 그 동안 존재하는 이온입니다.
용액에 존재하는 이온 중 일부만 직접 개입하는 이온성 화합물을 포함하는 화학 반응이 일반적입니다. 화학 반응에 직접 관여하지 않는 것은 구경꾼 이온입니다.
화학 반응에서 구경꾼 이온을 인식하는 방법
분자 방정식의 형태로 이온 화합물 간의 화학 반응을 나타낼 때 구경꾼 이온을 빠르게 인식하기 어려울 수 있습니다. 실제로 어떤 이온이 반응에 관여하는지 인식하기조차 어려울 수 있습니다.
분자 방정식은 모든 종을 마치 모든 분자 화합물인 것처럼 경험적 또는 중성 분자식으로 나타내는 화학 방정식입니다(이온성 화합물은 물론 분자 화합물이 아닙니다). 분자 방정식은 화학양론적 계산을 더 쉽게 만드는 이점이 있지만 실제로 이온 간의 반응이 어떻게 발생하는지 잘못 나타냅니다. 이를 위해 이온 방정식과 알짜 이온 방정식이라는 두 가지 다른 유형의 화학 방정식이 있습니다.
총 이온 방정식 및 순 이온 방정식
반응을 이온 반응식과 알짜 이온 반응식의 형태로 작성할 때 구경꾼 이온을 식별하는 것은 매우 쉽습니다. 구경꾼 이온은 단순히 전체 이온 방정식에는 나타나지만 알짜 이온 방정식에는 나타나지 않기 때문입니다.
알짜 이온 방정식을 작성하는 단계
이온 방정식을 작성하고 그 안에 있는 구경꾼 이온을 인식하는 방법을 보여주기 위해 납(II) 질산염(Pb(NO 3 ) 2 ) 과 요오드화 칼륨 (KI) 사이의 반응을 예로 들어 요오드화 납을 형성합니다.(II) ( PbI 2 ) 고체 형태로 침전되고 용액에 남아 있는 질산칼륨(KNO 3 ).
다음은 이것과 다른 반응에 대한 알짜 이온 반응식을 얻기 위한 단계이며, 그 과정에서 관련된 구경꾼 이온을 인식합니다.
- 1단계: 분자 방정식 작성 및 균형 조정
우리가 사용하는 예제의 경우 반응은 다음과 같습니다.
- 2단계: 용액에 있는 모든 이온 화합물을 괄호 안에 적어 구성 이온으로 분리합니다. 이것은 고체 상태에 있는 이온성 화합물로는 수행되지 않습니다.
우리의 예에서 이것은 질산납(II), 질산칼륨 및 요오드화칼륨을 이온화하는 것과 관련이 있습니다. 이들은 모두 용액에 있기 때문에(따라서 아래 첨자 ac) 하지만 납(II) 요오드화물은 아닙니다. 고체 상태이기 때문입니다.
- 3단계: 모든 이온에 화학양론적 계수를 곱하여 총 이온 방정식을 얻습니다.
이 단계의 목적은 괄호를 제거하고 모든 이온을 분리하여 실제로 용액에 있는 것처럼 독립적으로 작성하는 것입니다.
이것은 반응의 전체 이온 반응식입니다. 화학 반응 중에 존재하는 모든 이온을 표시합니다. 파란색으로 강조 표시된 이온(칼륨 및 질산염 이온)은 반응물과 변하지 않은 생성물 모두에 나타납니다.
- 4단계: 반응물과 생성물에서 반복되는 모든 이온을 취소하거나 제거합니다.
이 경우 전체 이온 방정식에서 파란색으로 강조 표시된 이온, 즉 칼륨 및 질산 이온입니다.
이것은 반응의 알짜 이온 반응식을 나타내므로 실제로 일어나는 화학 반응, 즉 고체 요오드화 납(II)으로서의 납(II) 및 요오드화물 이온의 침전을 보여줍니다.
알짜 이온 방정식과 총 이온 방정식의 차이를 관찰하면 구경꾼 이온의 개념이 훨씬 더 명확해집니다. 칼륨과 질산염 이온은 납과 요오드화물만 포함하는 화학 반응에 참여하지 않습니다.
그러나 납(II) 이온만 포함하는 용액과 요오드화물 이온만 포함하는 용액을 가지고 알짜 이온 방정식에 제시된 반응이 일어나도록 혼합하는 것은 불가능합니다. 용액에 납(II) 이온을 가지려면 반드시 용액의 중성을 유지하는 반대 이온이 있어야 합니다. 이 경우 질산염 이온. 요오드화물 이온과 칼륨 이온도 마찬가지입니다.
구경꾼 이온의 예
다음은 구경꾼 이온이 전체 이온 반응식으로 식별되는 이온 화합물 사이의 화학 반응의 몇 가지 추가 예 입니다.
실시예 1: 염화바륨과 황산나트륨의 반응
균형 잡힌 분자 방정식은 다음과 같습니다.
총 이온 방정식은 다음과 같습니다.
알짜 이온 방정식은 다음과 같습니다.
이 경우 구경꾼 이온은 나트륨 양이온(Na + )과 염화물 음이온(Cl – )입니다.
실시예 2: 질산칼슘과 인산칼륨의 반응
균형 잡힌 분자 방정식은 다음과 같습니다.
총 이온 방정식은 다음과 같습니다.
알짜 이온 방정식은 다음과 같습니다.
이 경우 구경꾼 이온은 칼륨 양이온(K + )과 질산염 음이온(NO 3 – )입니다.
실시예 3: 아연과 황산구리(II)의 산화환원 반응
균형 잡힌 분자 방정식은 다음과 같습니다.
총 이온 방정식은 다음과 같습니다.
알짜 이온 방정식은 다음과 같습니다.
이 경우 유일한 구경꾼 이온은 황산염 음이온(SO 4 – )입니다.
실시예 4: 금속 마그네슘과 염산의 용해
균형 잡힌 분자 방정식은 다음과 같습니다.
총 이온 방정식은 다음과 같습니다.
알짜 이온 방정식은 다음과 같습니다.
이 경우 유일한 구경꾼 이온은 염화물 음이온(Cl – )입니다.
참조
- BBC 바이트 크기(nd). 이온 방정식 및 구경꾼 이온 . https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zsmgpbk/revision/5 에서 가져옴
- 장, 알., 만조, 아. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). 화학 (10판). 뉴욕주 뉴욕시: MCGRAW-HILL.
- 화학 방정식 작성 및 균형 조정 . (2020년 10월 30일). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1818 에서 가져옴
- 칸아카데미(nd). 순 이온 및 완전 이온 방정식 . https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations 에서 가져옴
