Ce este o ecuație moleculară?

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


O ecuație moleculară este un tip de ecuație chimică utilizată pentru a reprezenta reacții care implică compuși ionici, dar în care compușii ionici sunt reprezentați prin formula lor ca molecule neutre, mai degrabă decât ioni încărcați opus.

Când echilibrăm o ecuație moleculară, luăm în considerare toate speciile chimice care sunt prezente în mediul de reacție, chiar dacă nu participă direct la reacția în cauză. Într-un fel, ecuația moleculară reprezintă extrema opusă ecuației ionice nete, în care sunt reprezentați doar ionii implicați în reacție și nu ionii spectator.

Importanța ecuației moleculare

Ecuația moleculară se caracterizează prin reprezentarea reactanților și a produșilor ionici în modul în care s-ar obține dacă nu ar fi în soluție, adică sub formă de săruri ionice neutre. În acest sens, aceste ecuații sunt deosebit de potrivite pentru efectuarea calculelor stoechiometrice referitoare la cantitățile de reactanți și produși, limitarea reactivilor și randamentelor de reacție; acestea pot fi mai complicate în cazul, de exemplu, având doar ecuația ionică netă .

Definiția ecuației moleculare
Permanganat de potasiu solid, un compus comun în ecuațiile de oxidare-reducere moleculară

Celălalt beneficiu al ecuației moleculare este că ne permite să știm în orice moment ce ioni sunt prezenți în mediul de reacție, în plus față de cei care intervin activ în reacția care ne interesează. Acest lucru este deosebit de util atunci când se iau în considerare posibile reacții secundare, cum ar fi reacțiile de oxidare-reducere sau reacțiile de precipitare, printre altele.

Limitele reacțiilor moleculare

În ciuda faptului că este foarte utilă pentru calculele stoichiometrice, ecuația moleculară nu arată clar modul real în care au loc reacțiile ionice în soluție. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea compușilor ionici din reacțiile de dizolvare ionică sunt disociați în ionii lor constituenți; chiar și în cazurile în care nu este cazul, ionii liberi sunt de fapt implicați în reacție, mai degrabă decât ionii spectatori, speciile nedisociate sau alți compuși care pot fi prezenți.

Cum se reprezintă reacțiile chimice ale compușilor ionici

Ecuația moleculară este doar una dintre cele trei moduri posibile de a reprezenta ecuații chimice care implică compuși ionici în soluție. Celelalte două forme sunt ecuația ionică netă menționată mai sus și ecuația ionică totală.

Ecuația moleculară vs. ecuația ionică netă

Ecuația ionică netă este opusă unei ecuații moleculare. În aceasta, toate acele specii chimice neutre sau ionice care nu intervin direct în reacția de interes sunt eliminate din ecuație. Aceste reacții arată mai clar cum are loc o reacție care implică ioni.

Ecuația moleculară față de ecuația ionică totală

Ecuația ionică totală este la jumătatea distanței dintre ecuația ionică netă și ecuația moleculară. Aceasta arată specii ionice disociate în ionii lor constituenți, dar le reprezintă mai degrabă împreună decât libere, deoarece sunt de fapt în soluție.

Ajustarea ecuațiilor moleculare

Ecuațiile moleculare pot fi ajustate sau echilibrate în diferite moduri. Pentru început, reprezentând toate speciile ca și cum ar fi molecule neutre, ecuația moleculară poate fi echilibrată prin încercare și eroare fără a fi nevoie să se ia în considerare conservarea sarcinii, ci doar conservarea materiei.

Totuși, ajustarea prin încercare și eroare în cazul reacțiilor de oxidare-reducere este adesea dificilă și ambiguă, de aceea este de preferat să se recurgă la alte moduri de ajustare, precum metoda algebrică (folosind sisteme de ecuații). Cu toate acestea, cel mai comun mod de a potrivi ecuațiile moleculare este din ecuația ionică totală sau ecuația ionică netă.

În acest din urmă caz, procesul presupune adăugarea contraionilor corespunzători fiecărui ion implicat în reacție pentru a obține ecuația ionică totală; apoi ionii se unesc pentru a forma compușii „moleculari” neutri.

Exemple de ecuații moleculare

Iată câteva exemple de ecuații moleculare pentru diferite tipuri de reacții chimice ionice, împreună cu ecuația ionică netă respectivă pentru a ilustra diferențele.

Exemplul 1: Reacția acido-bazică între acidul sulfuric și hidroxidul de sodiu

Reacția moleculară ajustată a reacției dintre H2SO4 și NaOH este :

Exemplu de ecuație moleculară

Rețineți că toate speciile sunt asociate, în ciuda faptului că atât acidul sulfuric, cât și hidroxidul de sodiu și sulfatul de sodiu rezultat sunt electroliți puternici găsiți disociați în apă.

Spre deosebire de această ecuație moleculară, ecuația ionică netă a aceleiași reacții este dată de:

Exemplu de ecuație moleculară

După cum se vede, în ciuda faptului că prima ecuație pare să sugereze că reacția care are loc este formarea unei sări, ceea ce are loc cu adevărat este o reacție de neutralizare între speciile cele mai acide care poate fi avută în soluție apoasă. , ionii de hidroniu (H 3 O + ) din reacția dintre acid sulfuric și apă, iar ionii de hidroxid (OH ) din disociarea hidroxidului de sodiu.

O modalitate alternativă de a reprezenta aceeași ecuație chimică este:

Exemplu de ecuație moleculară

Exemplul 2: Reacția redox între permanganat de potasiu și iodură de potasiu într-un mediu bazic

Acesta este un exemplu tipic de reacție chimică de oxidare-reducere care este dificil de ajustat prin încercare și eroare. Ecuația moleculară ajustată în acest caz este:

Exemplu de ecuație moleculară

În schimb, ecuația ionică netă pentru aceeași reacție este dată de:

Exemplu de ecuație moleculară

În acest caz, trebuie remarcat faptul că dioxidul de mangan este insolubil în apă, deci se formează ca solid în produse.

Exemplul 3: Reacția de precipitare între azotat de argint și clorură de sodiu

Reacțiile de precipitare sunt unele dintre cele mai simple de înțeles și de potrivit, atât sub formă de ecuație moleculară, cât și sub formă de ecuație ionică netă. În cazul reacției dintre azotatul de argint și clorura de sodiu, acești compuși reacționează pentru a forma clorură de argint care precipită deoarece este insolubilă și azotat de sodiu care rămâne în soluție. Ecuația moleculară este:

Exemplu de ecuație moleculară

Pe de altă parte, ecuația ionică netă evidențiază faptul că doar ionii de argint și clorură reacţionează efectiv, în timp ce ionii de sodiu și nitrat sunt doar spectatori:

Exemplu de ecuație moleculară

Referințe

Chang, R. (2021). Chimie ( ed . a 11-a). MCGRAW HILL EDUCAȚIE.

Ecuație moleculară (chimie) . (2017, 12 iunie). glosare de specialitate. https://glosarios.servidor-alicante.com/quimica/ecuacion-molecular

Ecuații moleculare, ionice complete și ionice nete . Academia Khan. https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:net-ionic-equations/a/complete-ionic-and-net-ionic-equations

-Publicitate-

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

Artículos relacionados