المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

سبب غسل الحيض
6-12-2016
محاصيل البقول- الفول
18-1-2017
تـكتـلات الشـركـات الكـبـيرة والشركات متعددة الجنسيات عابرة القارات وتـحـدي الجـات
2024-01-11
النحل القارض (نحل الورد) Megachile argentata
24-1-2016
van der Corput,s Constant
24-4-2020
تركيب الزجاج
4-9-2016

Ionic Equations: A Closer Look  
  
780   06:33 مساءً   date: 2-11-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................

Ionic Equations: A Closer Look

For single-replacement and double-replacement reactions, many of the reactions included ionic compounds: compounds between metals and nonmetals or compounds that contained recognizable polyatomic ions. Now we take a closer look at reactions that include ionic compounds.

One important aspect about ionic compounds that differs from molecular compounds has to do with dissolving in a liquid, such as water. When molecular compounds, such as sugar, dissolve in water, the individual molecules drift apart from each other. When ionic compounds dissolve, the ions physically separate from each other. We can use a chemical equation to represent this process—for example, with NaCl:

NaCl(s) → Na+(aq) + Cl(aq)

When NaCl dissolves in water, the ions separate and go their own way in solution; the ions are now written with their respective charges, and the (aq) phase label emphasizes that they are dissolved (Figure 1.1 “Ionic Solutions”). This process is called dissociation; we say that the ions dissociate.

Figure 1.1 Ionic Solutions

Ionic Compounds

When an ionic compound dissociates in water, water molecules surround each ion and separate it from the rest of the solid. Each ion goes its own way in solution.

All ionic compounds that dissolve behave this way. (This behaviour was first suggested by the Swedish chemist Svante August Arrhenius [1859–1927] as part of his PhD dissertation in 1884. Interestingly, his PhD examination team had a hard time believing that ionic compounds would behave like this, so they gave Arrhenius a barely passing grade. Later, this work was cited when Arrhenius was awarded the Nobel Prize in Chemistry.) Keep in mind that when the ions separate, all the ions separate. Thus, when CaCl2 dissolves, the one Ca2+ ion and the two Cl ions separate from each other:

CaCl2(s) →  Ca2+(aq) + Cl(aq) + Cl(aq) or CaCl2(s) →  Ca2+(aq) + 2Cl(aq)

That is, the two chloride ions go off on their own. They do not remain as Cl2 (that would be elemental chlorine; these are chloride ions); they do not stick together to make Cl2 or Cl22−. They become dissociated ions in their own right. Polyatomic ions also retain their overall identity when they are dissolved.

Example 6

Write the chemical equation that represents the dissociation of each ionic compound.

  1. KBr
  2. Na2SO4

Solution

  1. KBr(s) → K+(aq) + Br(aq)
  2. Not only do the two sodium ions go their own way, but the sulfate ion stays together as the sulfate ion. The dissolving equation is

    Na2SO4(s) → 2Na+(aq) + SO42−(aq)

Test Yourself

Write the chemical equation that represents the dissociation of (NH4)2S.

Answer

(NH4)2S(s) → 2NH4+(aq) + S2−(aq)

When chemicals in solution react, the proper way of writing the chemical formulas of the dissolved ionic compounds is in terms of the dissociated ions, not the complete ionic formula. A complete ionic equation is a chemical equation in which the dissolved ionic compounds are written as separated ions. Solubility rules are very useful in determining which ionic compounds are dissolved and which are not. For example, when NaCl(aq) reacts with AgNO3(aq) in a double-replacement reaction to precipitate AgCl(s) and form NaNO3(aq), the complete ionic equation includes NaCl, AgNO3, and NaNO3 written as separated ions:

Na+(aq) + Cl(aq) + Ag+(aq) + NO3(aq) → AgCl(s) + Na+(aq) + NO3(aq)

This is more representative of what is occurring in the solution.

Example 7

Write the complete ionic equation for each chemical reaction.

  1. KBr(aq) + AgC2H3O2(aq) → KC2H3O2(aq) + AgBr(s)
  2. MgSO4(aq) + Ba(NO3)2(aq) → Mg(NO3)2(aq) + BaSO4(s)

Solution

For any ionic compound that is aqueous, we will write the compound as separated ions.

  1. The complete ionic equation is

    K+(aq) + Br(aq) + Ag+(aq) + C2H3O2(aq) → K+(aq) + C2H3O2(aq) + AgBr(s)

  2. The complete ionic equation is

    Mg2+(aq) + SO42−(aq) + Ba2+(aq) + 2NO3(aq) → Mg2+(aq) + 2NO3(aq) + BaSO4(s)

Test Yourself

Write the complete ionic equation for

CaCl2(aq) + Pb(NO3)2(aq) → Ca(NO3)2(aq) + PbCl2(s)

Answer

Ca2+(aq) + 2Cl(aq) + Pb2+(aq) + 2NO3(aq) → Ca2+(aq) + 2NO3(aq) + PbCl2(s)

You may notice that in a complete ionic equation, some ions do not change their chemical form; they stay exactly the same on the reactant and product sides of the equation. For example, in

Na+(aq) + Cl(aq) + Ag+(aq) + NO3(aq) → AgCl(s) + Na+(aq) + NO3(aq)

the Ag+(aq) and Cl(aq) ions become AgCl(s), but the Na+(aq) ions and the NO3(aq) ions stay as Na+(aq) ions and NO3(aq) ions. These two ions are examples of spectator ions, ions that do nothing in the overall course of a chemical reaction. They are present, but they do not participate in the overall chemistry. It is common to cancel spectator ions (something also done with algebraic quantities) on the opposite sides of a chemical equation:

Na+(aq) + Cl(aq) + Ag+(aq) + NO3(aq) → AgCl(s) + Na+(aq) + NO3(aq)

What remains when the spectator ions are removed is called the net ionic equation, which represents the actual chemical change occurring between the ionic compounds:

Cl(aq) + Ag+(aq) → AgCl(s)

It is important to reiterate that the spectator ions are still present in solution, but they don’t experience any net chemical change, so they are not written in a net ionic equation.

Example 8

Write the net ionic equation for each chemical reaction.

  1. K+(aq) + Br(aq) + Ag+(aq) + C2H3O2(aq) → K+(aq) + C2H3O2(aq) + AgBr(s)
  2. Mg2+(aq) + SO42−(aq) + Ba2+(aq) + 2 NO3(aq) → Mg2+(aq) + 2 NO3(aq) + BaSO4(s)

Solution

  1. In the first equation, the K+(aq) and C2H3O2(aq) ions are spectator ions, so they are canceled:

     K+(aq) + Br(aq) + Ag+(aq) + C2H3O2(aq)→ K+(aq) + C2H3O2(aq) + AgBr(s)

    The net ionic equation is

    Br(aq) + Ag+(aq) → AgBr(s)

  2. In the second equation, the Mg2+(aq) and NO3(aq) ions are spectator ions, so they are canceled:

    Mg2+(aq) + SO42−(aq) + Ba2+(aq) + 2 NO3(aq) → Mg2+(aq) + 2 NO3(aq) + BaSO4(s)

    The net ionic equation is

    SO42−(aq) + Ba2+(aq) → BaSO4(s)

Test Yourself

Write the net ionic equation for

CaCl2(aq) + Pb(NO3)2(aq) → Ca(NO3)2(aq) + PbCl2(s)

Answer

Pb2+(aq) + 2Cl(aq) → PbCl2(s)




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .