5.7: Ecuaciones Iónicas Neto
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- Escribir ecuaciones iónicas y netas para reacciones químicas que involucren iones.
En eventos deportivos de todo el mundo, un pequeño número de atletas compiten ferozmente en los campos y en los estadios. Se cansan, ensucian, y a veces duelen mientras intentan ganar el juego. Alrededor de ellos hay miles de espectadores observando y animando. ¿El juego sería diferente sin los espectadores? ¡Definitivamente! Los espectadores brindan ánimo al equipo y generan entusiasmo. Aunque los espectadores no están jugando el juego, sin duda son parte del proceso.
Ecuaciones iónicas netas
Podemos escribir una ecuación molecular para la formación de precipitado de cloruro de plata:
\[\ce{NaCl} + \ce{AgNO_3} \rightarrow \ce{NaNO_3} + \ce{AgCl}\nonumber \]
La ecuación iónica correspondiente se escribe para mostrar los iones que se disuelven en solución:
\[\ce{Na^+} \left( aq \right) + \ce{Cl^-} \left( aq \right) + \ce{Ag^+} \left( aq \right) + \ce{NO_3^-} \left( aq \right) \rightarrow \ce{Na^+} \left( aq \right) + \ce{NO_3^-} \left( aq \right) + \ce{AgCl} \left( s \right)\nonumber \]
Si miras cuidadosamente la ecuación iónica, notarás que el ión sodio y el ion nitrato aparecen sin cambios en ambos lados de la ecuación. Cuando las dos soluciones se mezclan, ni los iones\(\ce{Na^+}\) ni los\(\ce{NO_3^-}\) iones participan en la reacción. Se pueden eliminar de la reacción.
\[\cancel{\ce{Na^+} \left( aq \right)} + \ce{Cl^-} \left( aq \right) + \ce{Ag^+} \left( aq \right) + \cancel{\ce{NO_3^-} \left( aq \right)} \rightarrow \cancel{\ce{Na^+} \left( aq \right)} + \cancel{\ce{NO_3^-} \left( aq \right)} + \ce{AgCl} \left( s \right)\nonumber \]
Un ion espectador es un ion que no participa en la reacción química y se encuentra en solución tanto antes como después de la reacción. En la reacción anterior, el ión sodio y el ion nitrato son ambos iones espectadores. La ecuación ahora se puede escribir sin los iones del espectador:
\[\ce{Ag^+} \left( aq \right) + \ce{Cl^-} \left( aq \right) \rightarrow \ce{AgCl} \left( s \right)\nonumber \]
La ecuación iónica neta es la ecuación química que muestra solo aquellos elementos, compuestos e iones que están directamente involucrados en la reacción química. Observe que al escribir la ecuación iónica neta, el catión de plata cargado de manera positiva se escribió primero en el lado reactivo, seguido por el anión cloruro cargado negativamente. Esto es algo habitual porque ese es el orden en el que deben escribirse los iones en el producto de cloruro de plata. Sin embargo, no es absolutamente necesario ordenar los reactivos de esta manera.
Las ecuaciones iónicas netas deben equilibrarse tanto por masa como por carga. Equilibrar por masa significa asegurar que haya masas iguales de cada elemento en los lados del producto y del reactivo. Equilibrar por carga significa asegurarse de que la carga general sea la misma en ambos lados de la ecuación. En la ecuación anterior, la carga general es cero, o neutral, en ambos lados de la ecuación. Como regla general, si equilibras la ecuación molecular correctamente, la ecuación iónica neta terminará siendo equilibrada tanto por masa como por carga.
Ejemplo\(\PageIndex{1}\)
Cuando se mezclan soluciones acuosas de cloruro de cobre (II) y fosfato de potasio, se forma un precipitado de fosfato de cobre (II). Escriba una ecuación iónica neta equilibrada para esta reacción.
Solución
Paso 1: Planear el problema.
Escribe y equilibra primero la ecuación molecular, asegurándote de que todas las fórmulas sean correctas. Después escribe la ecuación iónica, mostrando todas las sustancias acuosas como iones. Llevar a través de cualquier coeficiente. Finalmente, eliminar los iones del espectador y escribir la ecuación neta iónica.
Paso 2: Resolver.
Ecuación molecular:
\[3 \ce{CuCl_2} \left( aq \right) + 2 \ce{K_3PO_4} \left( aq \right) \rightarrow 6 \ce{KCl} \left( aq \right) + \ce{Cu_3(PO_4)_2} \left( s \right)\nonumber \]
Ecuación iónica:
\[3 \ce{Cu^{2+}} \left( aq \right) + 6 \ce{Cl^-} \left( aq \right) + 6 \ce{K^+} \left( aq \right) + 2 \ce{PO_4^{3-}} \left( aq \right) \rightarrow 6 \ce{K^+} \left( aq \right) + 6 \ce{Cl^-} \left( aq \right) + \ce{Cu_3(PO_4)_2} \left( s \right)\nonumber \]
Observe que el equilibrio de la ecuación se lleva a cabo al escribir los iones disociados. Por ejemplo, hay seis iones cloruro en el lado reactivo porque el coeficiente de 3 se multiplica por el subíndice de 2 en la fórmula del cloruro de cobre (II). Los iones del espectador,\(\ce{K^+}\) y\(\ce{Cl^-}\), pueden ser eliminados.
Ecuación iónica neta:
\[3 \ce{Cu^{2+}} \left( aq \right) + 2 \ce{PO_4^{3-}} \left( aq \right) \rightarrow \ce{Cu_3(PO_4)_2} \left( s \right)\nonumber \]
Paso 3: Piensa en tu resultado.
Para una reacción de precipitación, la ecuación iónica neta siempre muestra los dos iones que se juntan para formar el precipitado. La ecuación se equilibra por masa y carga.
Resumen
- Un ion espectador es un ion que no participa en la reacción química y se encuentra en solución tanto antes como después de la reacción.
- La ecuación iónica neta es la ecuación química que muestra solo aquellos elementos, compuestos e iones que están directamente involucrados en la reacción química.
- Se esboza un ejemplo de escritura de una ecuación iónica neta.