Kas ir neto jonu vienādojums?

Tīrais jonu vienādojums ir ķīmiskā vienādojuma veids, kurā vielas ir attēlotas ar to jonu formulām un tiek iekļautas tikai tās vielas, kas tieši piedalās ķīmiskajā reakcijā. Šāda veida vienādojumu parasti izmanto, lai parādītu ķīmisko savienojumu reakcijas, kas pastāv ūdens vai šķidrā šķīdumā, ko sauc par elektrolītu. Elektrolīti ir vielas, kas sastāv no brīvi peldošiem joniem, pozitīvi vai negatīvi lādētiem atomiem, kas ļauj šķīdumam vadīt elektrību. Daži no elektrolīta joniem var reaģēt viens ar otru, veidojot produktu, bet citi joni paliek šķīdumā un nepiedalās reakcijā. Neto jonu vienādojums izgriež nepiedalošos jonus un parāda tikai tos jonus, kas reakcijas laikā pārvēršas par citu produktu.

Vispārējā ķīmiskajā vienādojumā vielas attēlo ar pilnām ķīmiskajām formulām — piemēram, nātrija hidroksīda (NaOH) un sālsskābes (HCl) ūdens (ūdens) šķīdumu reakcija tiktu parādīta kā NaOH(aq) + HCl(aq) ), kam seko bultiņa un produktu formulas, kas norāda reakcijas rezultātus. Tomēr patiesībā gan nātrija hidroksīds, gan sālsskābe ir spēcīgi elektrolīti, kas nozīmē, ka šķīdumā tie pilnībā sadalās savos jonos. Nātrija hidroksīds neeksistē kā NaOH molekula šķīdumā, tas pastāv kā pozitīvi lādēts nātrija jons (Na+) un negatīvi lādēts hidroksīda jons (OH-), abi brīvi peld maisījumā. Tāpēc jonu vienādojums parādītu spēcīgus elektrolītus kā atsevišķus jonus ar pozitīviem vai negatīviem lādiņiem. Vielas, kas nav elektrolīti, kas nesadalījās jonos, paliktu ierakstītas molekulārā formā.

Neto jonu vienādojums iet vienu soli tālāk. Tā vietā, lai vienādojumā vienkārši attēlotu visus atsevišķos jonus un to produktus, tas izlaiž jonus, kas reakcijas laikā nemainās. Šos nepiedalošos jonus sauc par skatītāju joniem. Šādi vienkāršojot reakciju, tīrais jonu vienādojums parāda tikai faktisko notiekošo reakciju.

Piemēram, iepriekš minētajā nātrija hidroksīda un sālsskābes reakcijā veidojas tīrs šķidrs (l) produkts – ūdens (H2O). Ūdens molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem, kas saistīti ar vienu skābekļa atomu. Ūdens produktā viens skābekļa atoms un viens no ūdeņraža atomiem nāk no nātrija hidroksīda hidroksīda (OH-) jona, bet otrais ūdeņraža atoms ir sālsskābes ūdeņraža jons (H+). Tā kā OH- un H+ joni maina formu un saiti, veidojot šķidru ūdeni, tie ir iekļauti neto jonu vienādojumā.

Nātrija jons (Na+) no nātrija hidroksīda (NaOH) un hlora jons (Cl-) no sālsskābes (HCl) tomēr nesadarbojas, veidojot galaproduktu. Reakcijas beigās tie joprojām ir brīvi peldoši joni šķīdumā. Tāpēc nātrijs un hlors ir šīs reakcijas skatītāju joni, un tie nav iekļauti neto jonu vienādojumā. Neto jonu vienādojums iepriekš aprakstītajā reakcijā būtu OH-(aq) + H+(aq) –> H2O(l).