Lärandemål
- Definiera molekylära och joniska ekvationer.
- Ge exempel på molekylära och joniska ekvationer.
”Just a little rain…”
En av de olyckliga biprodukterna från vårt industrialiserade samhälle är surt regn. Svaveldioxid från kolförbränning och kväveoxider från fordonsutsläpp bildar båda syror. När dessa syror reagerar med kalksten (kalciumkarbonat) uppstår reaktioner som löser upp kalkstenen och frigör vatten och koldioxid. Under en tidsperiod orsakas allvarliga skador på strukturerna.
Molekylära och joniska ekvationer
När joniska föreningar löses upp i vatten bryter de polära vattenmolekylerna sönder det fasta kristallgitteret, vilket resulterar i att de hydratiserade jonerna fördelas jämnt i vattnet. Denna process kallas dissociation och är anledningen till att alla joniska föreningar är starka elektrolyter. När två olika jonföreningar som har lösts upp i vatten blandas kan en kemisk reaktion uppstå mellan vissa par av de hydrerade jonerna.
Tänk på den dubbla ersättningsreaktion som uppstår när en lösning av natriumklorid blandas med en lösning av silvernitrat.
Drivkraften bakom denna reaktion är bildandet av silverkloridutfällningen.
Figur 1. Den vita silverkloridutfällningen bildas omedelbart när en lösning av silvernitrat tillsätts till en lösning av natriumklorid. Bild från Wikimedia.
Detta kallas för en molekylärekvation. En molekylärekvation är en ekvation där föreningarnas formler skrivs som om alla ämnen existerar som molekyler. Det finns dock ett bättre sätt att visa vad som händer i den här reaktionen. Alla vattenföreningar bör skrivas som joner eftersom de finns i vattnet som separerade joner på grund av deras dissociation.
Denna ekvation kallas för en jonekvation , en ekvation där upplösta jonföreningar visas som fria joner.
En del andra dubbelersättningsreaktioner ger inte upphov till en utfällning som en av produkterna. Produktionen av en gas och/eller en molekylär förening såsom vatten kan också driva reaktionen. Tänk till exempel på reaktionen mellan en lösning av natriumkarbonat och en lösning av saltsyra (HCl). Reaktionsprodukterna är vattenhaltig natriumklorid, koldioxid och vatten. Den balanserade molekylära ekvationen är:
Den joniska ekvationen är:
En enkel ersättningsreaktion är en reaktion där ett grundämne ersätter ett annat grundämne i en förening. Ett grundämne befinner sig antingen i fast, flytande eller gasform och är inte en jon. Exemplet nedan visar reaktionen av fast magnesiummetall med vattenhaltigt silvernitrat för att bilda vattenhaltigt magnesiumnitrat och silvermetall.
Balanserad molekylär ekvation:
Ionisk ekvation:
Den här typen av enkelersättningsreaktion kallas metallersättning. Andra vanliga kategorier av enstaka ersättningsreaktioner är väteersättning och halogenersättning.
Sammanfattning
- Exempel på molekylära och joniska ekvationer visas.
Övningsuppgift
Läs materialet på länken nedan och lös övningsekvationerna:
www.chemteam.info/Ekvationer/DoubleReplacement.html
Review
- Vad betyder de små bokstäverna efter föreningarna?
- Varför är det viktigt att visa tillståndet för varje förening?
- Vad säger jonekvationer?
Glossar
- jonekvation: En ekvation där lösta joniska föreningar visas som fria joner.
- Molekylärekvation: En ekvation där föreningarnas formler skrivs som om alla ämnen existerar som molekyler.