Чем отличаются молекулярные и ионные уравнения

Разница между молекулярным уравнением и ионным уравнением

Разница между молекулярным уравнением и ионным уравнением — Наука

Содержание:

Ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением заключается в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает ионные частицы, участвующие в реакции.

Химические реакции — это взаимодействия между химическими соединениями с образованием новых соединений или перестройкой их химической структуры. Соединения, которые подвергаются определенной химической реакции, называются реагентами, а то, что мы получаем в конце, называется продуктом. Существуют различные формы химических уравнений, такие как молекулярные уравнения и ионные уравнения. В этой статье давайте рассмотрим разницу между молекулярным уравнением и ионным уравнением.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое молекулярное уравнение
3. Что такое ионное уравнение
4. Параллельное сравнение — молекулярное уравнение и ионное уравнение в табличной форме
5. Резюме

Что такое молекулярное уравнение?

Молекулярное уравнение представляет реагенты и продукты в молекулярной форме. Напротив, ионное уравнение дает только ионные частицы, участвующие в химической реакции. Следовательно, в молекулярное уравнение мы не должны включать какие-либо ионные частицы, только молекулы. Например, реакция между хлоридом натрия и нитратом серебра дает белый осадок, известный как хлорид серебра. Молекулярное уравнение этой реакции выглядит следующим образом:

Что такое ионное уравнение?

Ионное уравнение — это способ написать химическое уравнение с использованием ионных частиц, которые участвовали в химической реакции. Есть два типа ионных уравнений: полное ионное уравнение и чистое ионное уравнение. Полное ионное уравнение — это химическое уравнение, которое объясняет химическую реакцию, четко указывая на ионные частицы, присутствующие в растворе. Ионная разновидность — это либо анион (отрицательно заряженная разновидность), либо катион (положительно заряженная разновидность). Напротив, полное молекулярное уравнение дает молекулы, которые принимают участие в химической реакции.

Чистое ионное уравнение — это химическое уравнение, которое показывает ионы, которые участвовали в образовании конечного продукта. Кроме того, это уравнение может быть получено из полного ионного уравнения путем сокращения аналогичных ионов из двух сторон полного ионного уравнения. Следовательно, чистое ионное уравнение не дает подробностей обо всех ионных частицах, присутствующих в реакционной смеси. Для той же реакции, приведенной выше, ионное уравнение выглядит следующим образом:

Na + + Cl – + Ag + + НЕТ₃ – ⟶ AgCl + Na + + НЕТ₃ –

В чем разница между молекулярным уравнением и ионным уравнением?

Молекулярное уравнение и ионное уравнение — это два типа химических уравнений, которые мы можем использовать для представления химических реакций. Ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением состоит в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает только ионные частицы. Таким образом, молекулярное уравнение дано в молекулярной форме, тогда как ионное уравнение дано в ионной форме. Например, давайте посмотрим на реакцию между хлоридом натрия и нитратом серебра, которая дает белый осадок, известный как хлорид серебра. Его молекулярное уравнение: NaCl + AgNO.₃ ⟶ AgCl + NaNO₃ а ионное уравнение — Na + + Cl – + Ag + + НЕТ₃ – ⟶ AgCl + Na + + НЕТ₃ – .

Инфографика ниже суммирует разницу между молекулярным уравнением и ионным уравнением.

Резюме — Молекулярное уравнение против ионного уравнения

Молекулярное уравнение и ионное уравнение — это два типа химических уравнений, которые мы можем использовать для представления химических реакций. Как следует из их названий, молекулярное уравнение дается в молекулярной форме, тогда как ионное уравнение дается в ионной форме. Итак, ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением состоит в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает только ионные частицы в реакции.

Чем отличаются молекулярные и ионные уравнения

Ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением состоит в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает ионные частицы, участвующие в реакции.

Химические реакции — это взаимодействия между химическими соединениями с образованием новых соединений или перестройкой их химической структуры. Соединения, которые подвергаются определенной химической реакции, называют реагентом, а то, что мы получаем в конце, называют продуктом. Существуют различные формы химических уравнений, такие как молекулярные уравнения и ионные уравнения. В этой статье давайте рассмотрим разницу между молекулярным уравнением и ионным уравнением.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия 2. Что такое молекулярное уравнение 3. Что такое ионное уравнение 4. Сравнение бок о бок — молекулярное уравнение и ионное уравнение в табличной форме 5. Резюме

Что такое молекулярное уравнение?

Молекулярное уравнение представляет реагенты и продукты в молекулярной форме. Напротив, ионное уравнение дает только ионные частицы, участвующие в химической реакции. Поэтому в молекулярном уравнении мы не должны включать никаких ионных частиц, только молекулы. Например, реакция между хлоридом натрия и нитратом серебра дает белый осадок, известный как хлорид серебра. Молекулярное уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

NaCl + AgNO3 ⟶ AgCl + NaNO3

Что такое ионное уравнение?

Ионное уравнение — это способ написания химического уравнения с использованием ионных частиц, которые были вовлечены в химическую реакцию. Существует два типа ионных уравнений: полное ионное уравнение и чистое ионное уравнение. Полное ионное уравнение — это химическое уравнение, которое объясняет химическую реакцию, четко указывая на ионные частицы, присутствующие в растворе. Ионный вид — это либо анион (отрицательно заряженный вид), либо катион (положительно заряженный вид). Напротив, полное молекулярное уравнение дает молекулы, которые принимают участие в химической реакции.

Чистое ионное уравнение представляет собой химическое уравнение, которое показывает ионы, которые участвовали в образовании конечного продукта. Кроме того, это уравнение может быть получено из полного ионного уравнения путем исключения аналогичных ионов с двух сторон полного ионного уравнения. Следовательно, чистое ионное уравнение не дает подробных сведений обо всех ионных компонентах, присутствующих в реакционной смеси. Для той же реакции, приведенной выше, ионное уравнение имеет следующий вид:

Na + + Cl– + Ag + + NO3– ⟶ AgCl + Na + + NO3–

В чем разница между молекулярным уравнением и ионным уравнением?

Молекулярное уравнение и ионное уравнение — это два типа химических уравнений, которые мы можем использовать для представления химических реакций. Ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением состоит в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает только ионные частицы. Таким образом, молекулярное уравнение дается в молекулярной форме, тогда как ионное уравнение дается в ионной форме. Например, давайте посмотрим на реакцию между хлоридом натрия и нитратом серебра, которая дает белый осадок, известный как хлорид серебра. Его молекулярное уравнение NaCl + AgNO3 ⟶ AgCl + NaNO3, а ионное уравнение Na + + Cl– + Ag + + NO3– ⟶ AgCl + Na + + NO3–.

Ниже инфографики суммируется разница между молекулярным уравнением и ионным уравнением.

Резюме — Молекулярное уравнение против ионного уравнения

Молекулярное уравнение и ионное уравнение — это два типа химических уравнений, которые мы можем использовать для представления химических реакций. Как следует из их названий, молекулярное уравнение дается в молекулярной форме, тогда как ионное уравнение дается в ионной форме. Итак, ключевое различие между молекулярным уравнением и ионным уравнением заключается в том, что молекулярное уравнение показывает реагенты и продукты в молекулярной форме, в то время как ионное уравнение показывает только ионные частицы в реакции.

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение молекулярного уравнения (химия)». ThoughtCo, 3 июля 2019 г., доступно здесь. 2. Хельменстин, Энн Мари. «Что такое ионное уравнение и как оно используется?» ThoughtCo, 1 августа 2019 г., доступно здесь.

Метод электронного баланса и ионно-электронный метод (метод полуреакций)

Спецификой многих ОВР является то, что при составлении их уравнений подбор коэффициентов вызывает затруднение.

Для облегчения подбора коэффициентов чаще всего используют метод электронного баланса и ионно-электронный метод (метод полуреакций). Рассмотрим применение каждого из этих методов на примерах.

Метод электронного баланса

В его основе метода электронного баланса лежит следующее правило: общее число электронов, отдаваемое атомами-восстановителями, должно совпадать с общим числом электронов, которые принимают атомы-окислители .

В качестве примера составления ОВР рассмотрим процесс взаимодействия сульфита натрия с перманганатом калия в кислой среде.

1) Составить схему реакции:

Записать исходные вещества и продукты реакции, учитывая, что в кислой среде MnO₄ — восстанавливается до Mn 2+ (см. схему):

Найдем степень окисления элементов:

Из приведенной схемы понятно, что в процессе реакции происходит увеличение степени окисления серы с +4 до +6. S +4 отдает 2 электрона и является восстановителем. Степень окисления марганца уменьшилась от +7 до +2, т.е. Mn +7 принимает 5 электронов и является окислителем.

3) Составить электронные уравнения и найти коэффициенты при окислителе и восстановителе.

S +4 – 2e — = S +6 | 5 восстановитель, процесс окисления

Mn +7 +5e — = Mn +2 | 2 окислитель, процесс восстановления

Чтобы число электронов, отданных восстановителем, было равно числу электронов, принятых восстановителем, необходимо:

• Число электронов, отданных восстановителем, поставить коэффициентом перед окислителем.
• Число электронов, принятых окислителем, поставить коэффициентом перед восстановителем.

Таким образом, 5 электронов, принимаемых окислителем Mn +7 , ставим коэффициентом перед восстановителем, а 2 электрона, отдаваемых восстановителем S +4 коэффициентом перед окислителем:

4) Уравнять количества атомов элементов, не изменяющих степень окисления

Соблюдаем последовательность: число атомов металлов, кислотных остатков, количество молекул среды (кислоты или щелочи). В последнюю очередь подсчитывают количество молекул образовавшейся воды.

Итак, в нашем случае число атомов металлов в правой и левой частях совпадают.

По числу кислотных остатков в правой части уравнения найдем коэффициент для кислоты.

В результате реакции образуется 8 кислотных остатков SO₄ 2- , из которых 5 – за счет превращения 5SO₃ 2- → 5SO₄ 2- , а 3 – за счет молекул серной кислоты 8SO₄ 2- — 5SO₄ 2- = 3SO₄ 2- .

Таким образом, серной кислоты надо взять 3 молекулы:

Аналогично, находим коэффициент для воды по числу ионов водорода, во взятом количестве кислоты

6H + + 3O -2 = 3H₂O

Окончательный вид уравнения следующий:

Признаком того, что коэффициенты расставлены правильно является равное количество атомов каждого из элементов в обеих частях уравнения.

Ионно-электронный метод (метод полуреакций)

Реакции окисления-восстановления, также как и реакции обмена, в растворах электролитов происходят с участием ионов. Именно поэтому ионно-молекулярные уравнения ОВР более наглядно отражают сущность реакций окисления-восстановления.

При написании ионно-молекулярных уравнений, сильные электролиты записывают в виде ионов, а слабые электролиты, осадки и газы записывают в виде молекул (в недиссоциированном виде).

При написании полуреакций в ионной схеме указывают частицы, подвергающиеся изменению их степеней окисления, а также характеризующие среду, частицы:

H + — кислая среда, OH — — щелочная среда и H₂O – нейтральная среда.

Пример 1.

Рассмотрим пример составления уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в кислой среде.

1) Составить схему реакции:

Записать исходные вещества и продукты реакции:

2) Записать уравнение в ионном виде

В уравнении сократим те ионы, которые не принимают участие в процессе окисления-восстановления:

SO₃ 2- + MnO₄ — + 2H + = Mn 2+ + SO₄ 2- + H₂O

3) Определить окислитель и восстановитель и составить полуреакции процессов восстановления и окисления.

В приведенной реакции окислитель — MnO₄ — принимает 5 электронов восстанавливаясь в кислой среде до Mn 2+ . При этом освобождается кислород, входящий в состав MnO₄ — , который, соединяясь с H + образует воду:

MnO₄ — + 8H + + 5e — = Mn 2+ + 4H₂O

Восстановитель SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона. Как видно образовавшийся ион SO₄ 2- содержит больше кислорода, чем исходный SO₃ 2- . Недостаток кислорода восполняется за счет молекул воды и в результате этого происходит выделение 2H + :

SO₃ 2- + H₂O — 2e — = SO₄ 2- + 2H +

4) Найти коэффициенты для окислителя и восстановителя

Необходимо учесть, что окислитель присоединяет столько электронов, сколько отдает восстановитель в процессе окисления-восстановления:

MnO₄ — + 8H + + 5e — = Mn 2+ + 4H₂O |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + H₂O — 2e — = SO₄ 2- + 2H + |5 восстановитель, процесс окисления

5) Просуммировать обе полуреакции

Предварительно умножая на найденные коэффициенты, получаем:

2MnO₄ — + 16H + + 5SO₃ 2- + 5H₂O = 2Mn 2+ + 8H₂O + 5SO₄ 2- + 10H +

Сократив подобные члены, находим ионное уравнение:

2MnO₄ — + 5SO₃ 2- + 6H + = 2Mn 2+ + 5SO₄ 2- + 3H₂O

6) Записать молекулярное уравнение

Молекулярное уравнение имеет следующий вид:

Пример 2.

Далее рассмотрим пример составления уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в нейтральной среде.

В ионном виде уравнение принимает вид:

Также, как и предыдущем примере, окислителем является MnO₄ — , а восстановителем SO₃ 2- .

В нейтральной и слабощелочной среде MnO₄ — принимает 3 электрона и восстанавливается до MnО₂. SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона.

Полуреакции имеют следующий вид:

MnO₄ — + 2H₂O + 3e — = MnО₂ + 4OH — |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + 2OH — — 2e — = SO₄ 2- + H₂O |3 восстановитель, процесс окисления

Запишем ионное и молекулярное уравнения, учитывая коэффициенты при окислителе и восстановителе:

Пример 3.

Составление уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в щелочной среде.

В ионном виде уравнение принимает вид:

В щелочной среде окислитель MnO₄ — принимает 1 электрон и восстанавливается до MnО₄ 2- . Восстановитель SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона.

Полуреакции имеют следующий вид:

MnO₄ — + e — = MnО₂ |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + 2OH — — 2e — = SO₄ 2- + H₂O |1 восстановитель, процесс окисления

Запишем ионное и молекулярное уравнения, учитывая коэффициенты при окислителе и восстановителе:

Необходимо отметить, что не всегда при наличии окислителя и восстановителя, возможно самопроизвольное протекание ОВР. Поэтому для количественной характеристики силы окислителя и восстановителя и для определения направления реакции пользуются значениями окислительно-восстановительных потенциалов.

Еще больше примеров составления окислительно-восстановительных реакций приведены в разделе Задачи к разделу Окислительно-восстановительные реакции. Также в разделе тест Окислительно-восстановительные реакции