Vad är en nettojonisk ekvation?

En nettojonekvation är en form av kemisk ekvation där ämnen representeras av sina jonformler och endast de ämnen som deltar direkt i den kemiska reaktionen ingår. Denna typ av ekvation används vanligtvis för att visa reaktionerna av kemiska föreningar som finns i en vattenhaltig eller flytande lösning som kallas en elektrolyt. Elektrolyter är ämnen som består av fritt flytande joner, positivt eller negativt laddade atomer som gör att lösningen kan leda elektricitet. En del av jonerna i en elektrolyt kan reagera med varandra för att bilda en produkt, medan andra joner stannar kvar i lösningen och inte deltar i reaktionen. En nettojonisk ekvation skär ut de icke-deltagande jonerna och visar endast de joner som förändras till en annan produkt under reaktionens gång.

I en allmän kemisk ekvation representeras ämnen av sina fullständiga kemiska formler – till exempel skulle reaktionen av vattenhaltiga (aq) lösningar av natriumhydroxid (NaOH) och saltsyra (HCl) visas som NaOH(aq) + HCl(aq) ), följt av en pil och formlerna för produkterna, som anger vad reaktionen skulle ge. I verkligheten är dock både natriumhydroxid och saltsyra starka elektrolyter, vilket gör att de dissocierar helt och hållet till sina beståndsdelar när de är i lösning. Natriumhydroxid finns inte som en NaOH-molekyl i lösning, den existerar som en positivt laddad natriumjon (Na+) och en negativt laddad hydroxidjon (OH-), båda flyter fritt i blandningen. En jonisk ekvation skulle därför visa starka elektrolyter som individuella joner med positiva eller negativa laddningar. Icke-elektrolytämnen som inte dissocierade till joner skulle förbli skrivna i molekylär form.

Nettojonekvationen går ett steg längre. Istället för att helt enkelt representera alla separata joner och deras produkter i ekvationen utelämnar den de joner som inte förändras under reaktionen. Dessa icke-deltagande joner kallas åskådarjoner. Genom att förenkla reaktionen på detta sätt visar en nettojonisk ekvation endast den faktiska reaktionen som äger rum.

Till exempel, vid reaktionen av natriumhydroxid och saltsyra som nämnts ovan, bildas en ren flytande (l) produkt, vatten (H2O). En vattenmolekyl består av två väteatomer bundna till en syreatom. I vattenprodukten kommer den enda syreatomen och en av väteatomerna båda från hydroxidjonen (OH-) av natriumhydroxid, medan den andra väteatomen är vätejonen (H+) av saltsyra. Eftersom OH- och H+-jonerna ändrar form och binder för att skapa flytande vatten, ingår de i nettojonekvationen.

Natriumjonen (Na+) från natriumhydroxid (NaOH) och klorjonen (Cl-) från saltsyra (HCl) interagerar dock inte för att skapa den slutliga produkten. Vid slutet av reaktionen är de fortfarande fritt flytande joner i lösningen. Natrium och klor är därför åskådarjonerna för denna reaktion och ingår inte i nettojonekvationen. Nettojonekvationen i reaktionen som beskrivs ovan skulle vara OH-(aq) + H+(aq) –> H2O(l).