ความแตกต่างที่สำคัญ – สมการสมดุลเทียบกับสมการอิออนสุทธิ
ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดสามารถเขียนเป็นสมการได้ องค์ประกอบของสมการนี้รวมถึงสารตั้งต้นที่มีสถานะทางกายภาพ ลูกศรเพื่อแสดงทิศทางของปฏิกิริยาและผลคูณของปฏิกิริยากับสถานะทางกายภาพของพวกมัน หากมีเงื่อนไขพิเศษใด ๆ ที่ใช้ก็จะเขียนไว้บนลูกศรสั้น ๆ ด้วย หากปฏิกิริยาอยู่ในภาวะสมดุล จะใช้ลูกศรครึ่งลูกสองลูกในทิศทางตรงกันข้าม สมการเคมีสามารถเขียนได้สองวิธี: เป็นสมการสมดุลหรือเป็นสมการไอออนิกสุทธิ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสมการสมดุลและสมการไอออนิกสุทธิคือ สมการสมดุลแสดงปฏิกิริยาทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบร่วมกัน ในขณะที่สมการไอออนิกสุทธิแสดงเฉพาะปฏิกิริยาสุทธิที่เกิดขึ้นหลังจากปฏิกิริยาเฉพาะนั้นเสร็จสมบูรณ์
สมการสมดุลคืออะไร
ปฏิกิริยาเคมีมีความสำคัญมากในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของระบบเฉพาะ โดยการเขียนสมการปฏิกิริยาที่ถูกต้อง เราสามารถเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของสปีชีส์ต่างๆ ในระบบนั้นได้ สำหรับปฏิกิริยาง่ายๆ เช่น การละลายของ NaCl ในน้ำ สามารถเขียนสมการได้อย่างง่ายดายโดยการทำนายผลคูณที่เป็นไปได้ของปฏิกิริยานั้น แต่สำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อนอื่นๆ อาจต้องทำการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อค้นหาผลิตภัณฑ์ของระบบนั้น ๆ แต่โดยส่วนใหญ่แล้ว สมการที่เขียนขึ้นมักจะไม่สมดุล ซึ่งทำให้ยากต่อการอธิบายพฤติกรรมทางเคมีของระบบนั้น ดังนั้น สมการที่ไม่สมดุลก็ควรมีความสมดุลด้วย สมการที่สมดุลรวมถึงสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของระบบนั้น สมการนี้เขียนขึ้นโดยพิจารณาจากสารประกอบของสารตั้งต้นเป็นโมเลกุล ตัวอย่างเช่น สมการสมดุลระหว่าง KI และ PbNO3 (หากทำปฏิกิริยาในน้ำ) จะเป็น;
ความสำคัญของสมการที่สมดุลคือมันแสดงให้เห็นปริมาณของสารตั้งต้นที่ควรเพิ่มเข้าไป โดยให้รายละเอียดเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงปริมาณสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ในระบบ ในตัวอย่างข้างต้น อัตราส่วนระหว่าง PbNO3 และ KI ควรเป็น 1:2 เมื่อเพิ่มส่วนประกอบเหล่านั้นลงในระบบ
สมการ Net Ionic คืออะไร
สมการไอออนิกสุทธิแสดงเฉพาะปฏิกิริยาโดยรวมที่เกิดขึ้นในระบบ ประกอบด้วยสปีชีส์ไอออนิกและผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น แต่ไม่ได้ระบุปฏิกิริยาทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบใดระบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ถ้ามีปฏิกิริยาระหว่างสองโมเลกุลโดยใช้น้ำเป็นตัวกลาง สารประกอบอาจละลายในน้ำและแยกออกเป็นไอออนไอออนเหล่านี้บางส่วนอาจเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา แต่บางชนิดอาจไม่ทำ จากนั้นสมการไอออนิกสุทธิจะรวมเฉพาะไอออนที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาสุทธิ ไอออนอื่นๆ ซึ่งเรียกว่า spectator ion จะถูกตัดออกจากสมการเพื่อให้ได้สมการไอออนิกสุทธิ ตัวอย่างเช่น ถ้า KI และ PbNO3 ทำปฏิกิริยาในน้ำ ปฏิกิริยาสุทธิไอออนิกจะเป็น;
สิ่งนี้ควรรวมถึง K+ ion และ NO3– ไอออน แต่ไอออนเหล่านั้นจะละลายเท่านั้นและไม่มีส่วนร่วมใน ปฏิกิริยาที่สำคัญ จึงไม่รวมอยู่ในปฏิกิริยาอิออนสุทธิ
สมการสมดุลและสมการอิออนสุทธิต่างกันอย่างไร
สมการสมดุลเทียบกับสมการอิออนสุทธิ |
|
| ส่วนประกอบทั้งหมดที่ใช้เขียนเป็นสารตั้งต้นในสมการที่สมดุล | สารตั้งต้นที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาสุทธิจะถูกเขียนในปฏิกิริยาไอออนิกสุทธิ |
| Products | |
| ส่วนประกอบทั้งหมดที่ส่วนท้ายของปฏิกิริยารวมอยู่ในสมการที่สมดุล | ในสมการไอออนิกสุทธิ จะเขียนเฉพาะผลคูณสุทธิเท่านั้น |
| รายละเอียดให้มา | |
| สมการที่สมดุลจะให้รายละเอียดเกี่ยวกับสายพันธุ์ทั้งหมดที่อยู่ในระบบ | สมการไอออนิกสุทธิให้รายละเอียดเกี่ยวกับสปีชีส์ที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเท่านั้น |
สรุป – สมการสมดุลเทียบกับสมการอิออนสุทธิ
เมื่อเติมสารประกอบไอออนิกบางชนิดลงในน้ำ พวกมันจะแตกตัวและก่อตัวเป็นไอออนที่ละลายในน้ำ สิ่งนี้ทำให้เกิดแอนไอออนและไอออนบวก ในการแสดงชนิดพันธุ์ที่ผลิตหลังจากเสร็จสิ้นปฏิกิริยาและทิศทางของปฏิกิริยา สามารถเขียนสมการทางเคมีได้ สมการนี้สามารถปรับสมดุลโดยพิจารณาจากจำนวนอะตอมของแต่ละชนิดที่อยู่สองข้างของลูกศร บางครั้งควรพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายของสายพันธุ์เหล่านั้น สิ่งนี้ให้สมการเคมีที่สมดุลสำหรับระบบนั้น ๆ อย่างไรก็ตาม สมการไอออนิกสุทธิรวมเฉพาะสปีชีส์ที่เกิดปฏิกิริยาเท่านั้น ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสมการสมดุลและสมการไอออนิกสุทธิคือ สมการสมดุลแสดงปฏิกิริยาทั้งหมดในระบบ ในขณะที่สมการไอออนิกสุทธิแสดงเฉพาะปฏิกิริยาสุทธิที่เกิดขึ้นเมื่อปฏิกิริยานั้นเสร็จสมบูรณ์