Reaktiot vedessä tai vesiliuoksessa

Vedessä tapahtuu monen tyyppisiä reaktioita. Kun vesi on reaktion liuotin, reaktion sanotaan tapahtuvan vesiliuos, jota merkitään lyhenteellä (Aq) kemiallisen lajin nimen seuraaminen reaktiossa. Kolme tärkeätä reaktiotyyppiä vedessä ovat sademäärä, happo-emäs-ja hapetus-pelkistys- reaktioita.

Saostusreaktiossa an anioni ja a kationi saatetaan kosketukseen toistensa kanssa ja liukenematon ioninen yhdiste saostuu liuoksesta. Esimerkiksi kun hopeanitraatin vesiliuokset, AgNO₃ja suola, NaCl, sekoitetaan, Ag⁺ ja Cl^- yhdistä, jolloin saadaan valkoinen sakka hopeakloridia, AgCl:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (t)

Esimerkiksi kun suolahappo, HCl ja natriumhydroksidia, NaOH, sekoitetaan, H⁺ reagoi OH: n kanssa^- muodostaa vettä:

H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O

HCl toimii hapkona luovuttamalla H: ta⁺ ionit tai protonit ja NaOH toimii emäksenä muodostaen OH: ta^- ioneja.

Vuonna hapetus-pelkistys- tai redox-reaktio, kahden reagenssin välillä tapahtuu elektronien vaihto. Lajien, jotka menettävät elektroneja, sanotaan hapettuvan. Elektroneja saavuttavien lajien sanotaan vähentyneen. Esimerkki redox-reaktiosta tapahtuu suolahapon ja sinkkimetallin välillä, jolloin Zn-atomit menettävät elektroneja ja hapettuvat muodostaen Zn

Zn (s) → Zn²⁺(aq) + 2e^-

H⁺ HCl-ionit saavat elektronia ja pelkistyvät H: ksi atomia, jotka yhdistyvät H: ksi₂ molekyylit:

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(G)

Reaktion kokonaisyhtälöksi tulee:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)

Kahta tärkeää periaatetta sovelletaan, kun kirjoitetaan ratkaisussa tasapainoyhtälöitä lajien välisiin reaktioihin:

1. Tasapainotettu yhtälö sisältää vain lajit, jotka osallistuvat tuotteiden muodostamiseen. Esimerkiksi AgNO: n välisessä reaktiossa₃ ja NaCl, NO₃^- ja Na⁺ ionit eivät olleet mukana saostusreaktio eikä niitä sisällytetty tasapainoinen yhtälö.
2. Kokonaisvarauksen on oltava sama tasapainotetun yhtälön molemmilla puolilla. Huomaa, että kokonaisvaraus voi olla nolla tai nolla, kunhan se on sama yhtälön molemmilla reagensseilla ja tuotteilla.