Learning Objectives
- Define molecular and ionic equations.
- Voorbeelden geven van moleculaire en ionische vergelijkingen.
“Gewoon een beetje regen…”
Een van de ongelukkige bijproducten van onze geïndustrialiseerde samenleving is zure regen. Zwaveldioxide uit de verbranding van kolen en stikstofoxiden uit de uitstoot van auto’s vormen beide zuren. Wanneer deze zuren reageren met kalksteen (calciumcarbonaat), treden er reacties op waarbij de kalksteen oplost en water en kooldioxide vrijkomen. Na verloop van tijd wordt ernstige schade toegebracht aan de structuren.
Moleculaire en Ionische vergelijkingen
Wanneer ionische verbindingen in water worden opgelost, breken de polaire watermoleculen het vaste kristalrooster uiteen, waardoor de gehydrateerde ionen gelijkmatig door het water worden verdeeld. Dit proces wordt dissociatie genoemd en is de reden dat alle ionische verbindingen sterke elektrolyten zijn. Wanneer twee verschillende ionische verbindingen die in water zijn opgelost, worden gemengd, kan er een chemische reactie optreden tussen bepaalde paren van de gehydrateerde ionen.
Bedenk de dubbele-vervangingsreactie die optreedt wanneer een oplossing van natriumchloride wordt gemengd met een oplossing van zilvernitraat.
De drijvende kracht achter deze reactie is de vorming van het zilverchloride neerslag.
Figuur 1. Het witte zilverchloride neerslag dat onmiddellijk ontstaat wanneer een oplossing van zilvernitraat wordt toegevoegd aan een oplossing van natriumchloride. Afbeelding van Wikimedia.
Dit wordt een moleculaire vergelijking genoemd. Een moleculaire vergelijking is een vergelijking waarin de formules van de verbindingen worden geschreven alsof alle stoffen als moleculen bestaan. Er is echter een betere manier om te laten zien wat er bij deze reactie gebeurt. Alle waterige verbindingen moeten als ionen worden geschreven, omdat ze door hun dissociatie als gescheiden ionen in het water aanwezig zijn.
Deze vergelijking wordt een ionische vergelijking genoemd, een vergelijking waarin opgeloste ionische verbindingen als vrije ionen worden weergegeven.
Bij sommige andere dubbele-vervangingsreacties ontstaat geen neerslag als een van de producten. De productie van een gas en/of een moleculaire verbinding zoals water kan ook de reactie aandrijven. Neem bijvoorbeeld de reactie van een oplossing van natriumcarbonaat met een oplossing van zoutzuur (HCl). De producten van de reactie zijn waterig natriumchloride, kooldioxide en water. De gebalanceerde moleculaire vergelijking is:
De ionische vergelijking is:
Een enkelvoudige vervangingsreactie is een reactie waarbij een element een ander element in een verbinding vervangt. Een element bevindt zich in vaste, vloeibare of gasvormige toestand en is geen ion. In het onderstaande voorbeeld reageert vast magnesiummetaal met waterig zilvernitraat tot waterig magnesiumnitraat en zilvermetaal.
Gebalanceerde moleculaire vergelijking:
Ionische vergelijking:
Dit type enkelvoudige vervangingsreactie wordt een metaalvervanging genoemd. Andere veel voorkomende categorieën van enkelvoudige vervangingsreacties zijn waterstofvervanging en halogeenvervanging.
Samenvatting
- Voorbeelden van moleculaire en ionische vergelijkingen worden getoond.
Practicum
Lees het materiaal op de onderstaande link en los de oefenvergelijkingen op:
www.chemteam.info/Equations/DoubleReplacement.html
Review
- Wat geven de kleine letters achter de samenstellingen aan?
- Waarom is het belangrijk om de toestand van elke verbinding aan te geven?
- Wat vertellen ionische vergelijkingen ons?
Glossary
- ionische vergelijking: Een vergelijking waarin opgeloste ionische verbindingen worden weergegeven als vrije ionen.
- Moleculaire vergelijking: Een vergelijking waarin de formules van de verbindingen worden geschreven alsof alle stoffen als moleculen bestaan.