تفاوت کلیدی – معادله متعادل در مقابل معادله یونی خالص
همه واکنش های شیمیایی را می توان به صورت یک معادله نوشت. اجزای این معادله شامل واکنش دهنده ها با حالت های فیزیکی شان، فلش جهت نشان دادن جهت واکنش و فرآورده های واکنش با حالت های فیزیکی شان است. اگر از شرایط خاصی استفاده می شد، به طور خلاصه روی فلش نیز نوشته می شود. اگر واکنش در حالت تعادل باشد، از دو نیم فلش در جهت مخالف استفاده می شود. یک معادله شیمیایی را می توان به دو صورت نوشت: معادله متعادل یا معادله یونی خالص. تفاوت اصلی بین معادله متعادل و معادله یونی خالص در این است که معادله متعادل تمام واکنش هایی را که در یک سیستم اتفاق افتاده است را با هم نشان می دهد در حالی که معادله یونی خالص فقط واکنش خالصی را نشان می دهد که پس از اتمام آن واکنش خاص رخ داده است.
معادله متوازن چیست؟
واکنش های شیمیایی در درک رفتار یک سیستم خاص بسیار مهم هستند. با نوشتن معادله صحیح واکنش می توان در مورد تغییرات گونه های مختلف در آن سیستم ایده گرفت. برای واکنش‌های ساده‌ای مانند حل کردن NaCl در آب، می‌توان با پیش‌بینی محصولات احتمالی آن واکنش، معادله را به راحتی نوشت. اما برای واکنش‌های پیچیده دیگر، ممکن است آزمایش‌های بیشتری انجام شود تا محصولات آن سیستم مشخص شود. اما در بیشتر مواقع، معادله نوشته شده به احتمال زیاد نامتعادل است، که توضیح رفتار شیمیایی آن سیستم را دشوار می کند. بنابراین معادلات نامتعادل نیز باید متعادل باشند. معادله متعادل شامل تمام واکنش دهنده ها و محصولات آن سیستم است. معادله با در نظر گرفتن ترکیب واکنش دهنده به عنوان یک مولکول نوشته می شود. به عنوان مثال، معادله متعادل بین KI و PbNO3 (اگر آنها در آب واکنش داده شوند) خواهد بود؛
اهمیت یک معادله متعادل این است که مقادیر واکنش‌دهنده‌هایی را که باید اضافه شوند و جزئیاتی در مورد روابط استوکیومتری بین گونه‌های موجود در سیستم نشان می‌دهد. در مثال بالا، نسبت بین PbNO3و KI هنگام افزودن آن اجزا به سیستم باید 1:2 باشد.
معادله یونی خالص چیست؟
معادله یونی خالص فقط واکنش کلی را نشان می دهد که در سیستم رخ داده است. این شامل گونه های یونی و محصولات تشکیل شده است. اما نشان دهنده همه واکنش هایی نیست که در یک سیستم خاص اتفاق افتاده است. برای مثال، اگر واکنشی بین دو مولکول با استفاده از آب به عنوان محیط انجام شود، ممکن است ترکیبات در آب حل شده و به یون‌ها جدا شده باشند.برخی از این یون ها ممکن است در واکنش دخیل باشند اما برخی ممکن است نه. سپس معادله یونی خالص فقط شامل یونهایی می شود که در یک واکنش خالص شرکت کرده اند. یون های دیگر که یون های تماشاگر نامیده می شوند، از معادله حذف می شوند تا معادله یونی خالص به دست آید. برای مثال، اگر KI و PbNO3 در آب واکنش دهند، واکنش یونی خالص خواهد بود؛
همچنین باید شامل یون K+ و یون NO3– باشد، اما این یون ها فقط حل می شوند و در واکنش عمده؛ بنابراین، آنها در واکنش یونی خالص گنجانده نمی شوند.
تفاوت بین معادله متعادل و معادله یونی خالص چیست؟
معادله متعادل در مقابل معادله یونی خالص |
|
| همه اجزایی که استفاده شد به عنوان واکنش دهنده در معادله متعادل نوشته می شوند. | واکنش‌دهنده‌هایی که فقط در واکنش خالص شرکت داشتند در واکنش یونی خالص نوشته می‌شوند. |
| محصولات | |
| همه اجزا در پایان واکنش در یک معادله متعادل گنجانده شده اند. | در یک معادله یونی خالص، فقط محصول نهایی خالص نوشته می شود. |
| جزئیات داده شده | |
| معادله متعادل جزئیات همه گونه هایی را که در سیستم هستند ارائه می دهد. | معادله یونی خالص جزییات را فقط در مورد گونه هایی می دهد که در واکنش شرکت کرده اند |
خلاصه - معادله متعادل در مقابل معادله یونی خالص
وقتی ترکیبات یونی خاصی به آب اضافه می شوند، از هم جدا می شوند و یون هایی تشکیل می دهند که در آب حل می شوند. این باعث تولید آنیون ها و کاتیون ها می شود. برای نشان دادن گونه های تولید شده پس از اتمام واکنش و جهت واکنش می توان یک معادله شیمیایی نوشت. این معادله را می توان با توجه به تعداد اتم های هر گونه که در دو طرف فلش قرار دارند متعادل کرد. گاهی اوقات، حتی اتهام آن گونه ها باید در نظر گرفته شود. این یک معادله شیمیایی متعادل برای آن سیستم خاص به دست می دهد. با این حال، معادله یونی خالص فقط گونه‌های واکنش‌دهنده را شامل می‌شود. همانطور که قبلاً اشاره شد، تفاوت اصلی بین معادله متعادل و معادله یونی خالص این است که معادله متعادل همه واکنش‌ها را در یک سیستم نشان می‌دهد در حالی که معادله یونی خالص فقط واکنش خالصی را نشان می‌دهد که در تکمیل واکنش خاص رخ داده است.
