En este artículo aprenderemos sobre las ecuaciones iónicas netas y veremos paso a paso cómo escribirlas.
- Este artículo trata sobre las ecuaciones iónicas netas .
- Aprenderemos por qué utilizamos las ecuaciones iónicas netas y qué representan.
- A continuación, veremos cómo escribir una ecuación iónica neta.
- Por último, aprenderemos a escribir estas ecuaciones para productos líquidos y gaseosos.
Definición de ecuación iónica neta
Una ecuación iónica neta es una ecuación química que sólo muestra los iones, elementos y compuestos que participan directamente en una reacción.
Entonces, cuando decimos que un ion espectador "no participa directamente", ¿qué queremos decir? Pues bien, para este tipo de reacciones, se trata de soluciones acuosas. En una solución acuosa, los compuestos se han disuelto en agua, por lo que están presentes como sus iones.
Fig. 1 - Cuando el NaCl se disuelve en agua, los iones son atraídos por las moléculas de agua. El Na+ es atraído por el oxígeno, que es ligeramente negativo. El Cl- es atraído por el hidrógeno, que es ligeramente positivo.
Como puedes ver arriba, cuando un sólido se disuelve en agua, sus iones son atraídos por las moléculas de agua. Los iones positivos son atraídos por el oxígeno parcialmente negativo, y los iones negativos son atraídos por el hidrógeno parcialmente positivo (en este ejemplo, son el sodio y el cloro, respectivamente). Los enlaces entre los sólidos iónicos se rompen y se forman nuevos enlaces con el agua. Esta atracción es la razón por la que estos sólidos son solubles, y por la que son iones en solución.
Cuando dos compuestos acuosos se combinan, los productos también van a ser acuosos o formarán un precipitado (un sólido no soluble en agua). La "reacción" de la que hablamos es la formación del sólido (o de cualquier especie no acuosa, como veremos más adelante). Los demás iones permanecen en la solución todo el tiempo, sin hacer gran cosa.
Entonces, ¿cómo sabemos qué compuestos son solubles e insolubles? Para los sólidos iónicos, seguimos las reglas de solubilidad. Estas reglas nos dicen si los iones/pares de iones son solubles. Por ejemplo, los compuestos con metales del grupo I (Li+, Na+, etc.) suelen ser solubles. Además, los compuestos con haluros (Cl-, Br-, etc.) son típicamente solubles, por eso sabemos que el NaCl es soluble en agua (¡aparte de observarlo, claro!).
Ejemplo de ecuación iónica neta
Ahora que ya sabemos qué es una ecuación iónica neta, ¿qué aspecto tiene? He aquí un ejemplo de reacción química y su ecuación iónica neta:
$$NaCl+AgNO_3$$ en lugar de NaNO_3+AgCl$$
$$Ag^+_(aq)}+Cl^-_(aq)} flecha derecha AgCl_(s)$$
La imagen siguiente ilustra lo que ocurre en esta reacción.
Fig. 2 - En una reacción de AgNO3 y NaCl, los productos son NaNO3 (acuoso) y AgCl (sólido).
Tenemos dos reactantes NaCl y AgNO3. Como ambos son acuosos, sus iones están en disolución. Cuando reaccionan, forman NaNO3 (acuoso) y AgCl (sólido). El AgCl es insoluble en agua, por lo que forma un sólido y, por tanto, no está en su forma iónica. El Na+ y el NO3- son nuestros iones espectadores, ya que permanecen como iones todo el tiempo. La ecuación iónica neta sólo nos muestra la reacción que forma el sólido.
La mayoría de las sales de haluros (Cl-, Br-, etc.) son solubles en agua. Sin embargo, hay algunas excepciones, concretamente el AgCl. Cuando Ag+ y Cl- interaccionan en el agua, se forma un polvo blanco, que es el precipitado.
Ecuación iónica neta equilibrada
Repasemos ahora cómo hemos obtenido esa ecuación iónica neta a partir de la ecuación química original
Escribe la ecuación iónica neta para la reacción de NaCl y AgNO3
Lo primero que tenemos que hacer es escribir la reacción equilibrada
$$NaCl_{(aq)}+AgNO_{3\,(aq)}\rightarrow NaNO_{3\,(aq)}+AgCl_{(s)}$$
A continuación, tenemos que descomponer cada solución acuosa en sus iones. Todos los sólidos permanecen intactos.
$$Na^++Cl^-+Ag^++NO_3^-\rightarrow Na^++NO_3^-+AgCl$$
Ahora anulamos los iones que haya a ambos lados de la ecuación, de modo que lo que nos queda es la ecuación iónica neta equilibrada.
$$\cancel{Na^+}+Cl^-+Ag^++\cancel{NO_3^-} \rightarrow \cancel{Na^+}+\cancel{NO_3^-}+AgCl$$
$$Ag^+_(aq)}+Cl^-_(aq)}flecha derecha AgCl_(s)}$$
- Escribe la ecuación de reacción equilibrada.
- Escribe cada solución acuosa como sus iones.
- Anula los iones presentes en ambos lados.
- Simplifica la ecuación.
HCl NaOH Ecuación iónica neta
Las ecuaciones iónicas netas no son sólo para sólidos. Si al hacer reaccionar dos disoluciones acuosas se forma un líquido, también podemos utilizar una ecuación iónica neta. Los líquidos, como los sólidos, no están en su forma iónica en el agua. Además, los líquidos (por ejemplo, el HCl) pueden ser acuosos. Como en el caso de los sólidos, todo depende de si son solubles en agua. Escribamos la ecuación iónica neta HCl + NaOH como ejemplo:
En primer lugar, escribamos la ecuación molecular.
$$HCl_{(aq)}+NaOH_{(aq)}\rightarrow H_2O_{(l)}+NaCl_{(aq)}$$
Ahora podemos dividir nuestros compuestos acuosos en iones.
$$H^++Cl^-+Na^++OH^-\rightarrow H_2O+Na^++Cl^-$$
A continuación, cancelaremos los iones semejantes para tener la ecuación neta.
$$H^++\cancel{Cl^-}+\cancel{Na^+}+OH^-\rightarrow H_2O+\cancel{Na^+}+\cancel{Cl^-}$$
$$H^+_{(aq)}+OH^-_{(aq)}\rightarrow H_2O_{(l)}$$
Tiene sentido que el agua se considere aquí un líquido, ya que no puede disolverse por sí misma. Sin embargo, hay muchos líquidos que no son solubles en agua, como el octanol (C8H18O). Las ecuaciones iónicas netas siempre se centran en los productos obtenidos a partir de soluciones acuosas, independientemente del estado en que se encuentren (además de acuoso).
Ecuaciones iónicas netas para gases
Por último, también podemos utilizar ecuaciones iónicas netas para productos gaseosos. Por supuesto, siempre que el gas no sea soluble en agua. Veamos un ejemplo:
Escribe la ecuación iónica neta para la reacción del cloro gas (Cl2) y el NaBr.
Seguimos los mismos pasos que antes.
$$Cl_{2\,(g)}+2NaBr_{(aq)}\rightarrow Br_{2\,(g)}+2NaCl_{(aq)}$$
$$Cl_2+2Na^++2Br^-\rightarrow Br_2+2Na^++2Cl^-$$
$$Cl_2+\cancel{2Na^+}+2Br^-\rightarrow Br_2+\cancel{2Na^+}+2Cl^-$$
$$Cl_{2\,(g)}+2Br^-_{(aq)}\rightarrow Br_{2\,(g)}+2Cl^-_{(aq)}$$
Problemas prácticos sobre ecuaciones iónicas netas
Ahora que hemos cubierto cada uno de los tres tipos, vamos a trabajar en algunos problemas extra.
A partir de la ecuación siguiente, escribe la ecuación iónica neta:
$$2Fe(NO_3)_{3\,(aq)}+3Na_2CO_{3\,(aq)}\rightarrow Fe_2(CO_3)_{3\,(s)}+6NaNO_{3\,(aq)}$$
En ecuaciones como ésta, asegúrate de que multiplicas los subíndices (número pequeño) por los coeficientes (número de delante). De lo contrario, la ecuación no estará equilibrada.
$$2Fe^{3+}+6NO_3^-+6Na^++3CO_3^{2-}\rightarrow Fe_2(CO_3)_3+6Na^++6NO_3^-$$
$$2Fe^{3+}_{(aq)}+3CO_{3\,(aq)}^{2-}\rightarrow Fe_2(CO_3)_{3\,(s)}$$
Ahora otro problema:
A partir de la ecuación siguiente, escribe la ecuación iónica neta:
$$H_3PO_{4\,(aq)}+KOH_{(aq)}\rightarrow H_2O_{(l)}+K_3PO_{4\,(aq)}$$
Ahora bien, para esta ecuación, en realidad no está equilibrada. Asegúrate siempre de que tu ecuación inicial está equilibrada antes de intentar escribir la ecuación iónica neta.
$$H_3PO_{4\,(aq)}+3KOH_{(aq)}\rightarrow 3H_2O_{(l)}+K_3PO_{4\,(aq)}$$
$$3H^++PO_4^{3-}+3K^++3OH^-\rightarrow 3H_2O+3K^++PO_4^{3-}$$
$$3H^++3OH^-\rightarrow 3H_2O$$
$$H^+_{(aq)}+OH^-_{(aq)}\rightarrow H_2O_{(l)}$$
A partir de la ecuación siguiente, escribe la ecuación iónica neta:
$$2HCl_{(aq)}+Na_2S_{(aq)}\rightarrow H_2S_{(g)}+2NaCl_{(aq)}$$
$$2H^++2Cl^-+2Na^++S^{2-}\rightarrow H_2S+2Na^++2Cl-$$
$$2H^+_{(aq)}+S^{2-}_{(aq)}\rightarrow H_2S_{(g)}$$
Esperemos que, después de tanta práctica, el concepto te haya resultado un poco más fácil. Siempre que recuerdes los pasos, ¡escribir ecuaciones iónicas netas es fácil!
Ecuaciones iónicas netas - Puntos clave
- Una ecuación iónica neta es una ecuación química que sólo muestra los iones, elementos y compuestos que participan directamente en una reacción.
- Escribimos estas ecuaciones de modo que sólo nos centremos en la reacción directa y no en los iones espectadores.
- Los iones espectadores son iones que, aunque están presentes en la disolución, no forman parte de la reacción.
- Para escribir una ecuación iónica neta, escribe todos los compuestos acuosos como sus iones, y luego cancela los iones "semejantes" para obtener la ecuación neta.
- Estas ecuaciones pueden utilizarse para productos sólidos, líquidos y gaseosos, siempre que no sean solubles en agua.
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