Kas yra grynoji jonų lygtis?

Grynoji joninė lygtis yra cheminės lygties forma, kurioje medžiagos vaizduojamos jų joninėmis formulėmis ir įtraukiamos tik medžiagos, kurios tiesiogiai dalyvauja cheminėje reakcijoje. Šio tipo lygtis paprastai naudojama parodyti cheminių junginių, esančių vandeniniame arba skystame tirpale, vadinamame elektrolitu, reakcijas. Elektrolitai yra medžiagos, sudarytos iš laisvai plūduriuojančių jonų, teigiamai arba neigiamai įkrautų atomų, leidžiančių tirpalui laiduoti elektrą. Kai kurie elektrolite esantys jonai gali tarpusavyje reaguoti ir sudaryti produktą, o kiti jonai lieka tirpale ir reakcijoje nedalyvauja. Grynoji joninė lygtis išskiria nedalyvaujančius jonus ir parodo tik tuos jonus, kurie reakcijos metu virsta skirtingu produktu.

Bendrojoje cheminėje lygtyje medžiagos vaizduojamos pagal visas jų chemines formules – pavyzdžiui, natrio hidroksido (NaOH) ir druskos rūgšties (HCl) vandeninių (vandeninių) tirpalų reakcija būtų parodyta kaip NaOH(aq) + HCl(aq) ), po kurios rodoma rodyklė ir produktų formulės, nurodančios, kokia bus reakcija. Tačiau iš tikrųjų tiek natrio hidroksidas, tiek vandenilio chlorido rūgštis yra stiprūs elektrolitai, o tai reiškia, kad ištirpę jie visiškai disocijuoja į jonus. Natrio hidroksidas neegzistuoja kaip NaOH molekulė tirpale, jis egzistuoja kaip teigiamai įkrautas natrio jonas (Na+) ir neigiamai įkrautas hidroksido jonas (OH-), abu laisvai plūduriuoja mišinyje. Todėl joninė lygtis parodytų stiprius elektrolitus kaip atskirus jonus su teigiamais arba neigiamais krūviais. Neelektrolitinės medžiagos, kurios nesiskyrė į jonus, liktų užrašytos molekuline forma.

Grynoji joninė lygtis žengia dar vieną žingsnį. Užuot tiesiog pateikęs visus atskirus jonus ir jų produktus lygtyje, jis praleidžia jonus, kurie reakcijos metu nekinta. Šie nedalyvaujantys jonai vadinami žiūrovo jonais. Tokiu būdu supaprastinus reakciją, grynoji joninė lygtis parodo tik tikrąją vykstančią reakciją.

Pavyzdžiui, vykstant aukščiau minėtai natrio hidroksido ir druskos rūgšties reakcijai, susidaro grynas skystas (l) produktas – vanduo (H2O). Vandens molekulę sudaro du vandenilio atomai, sujungti su vienu deguonies atomu. Vandens produkte vienas deguonies atomas ir vienas iš vandenilio atomų yra iš natrio hidroksido hidroksido (OH-) jono, o antrasis vandenilio atomas yra vandenilio jonas (H+). Kadangi OH- ir H+ jonai keičia formą ir ryšį, kad susidarytų skystas vanduo, jie įtraukiami į grynąją joninę lygtį.

Tačiau natrio jonas (Na+) iš natrio hidroksido (NaOH) ir chloro jonas (Cl-) iš druskos rūgšties (HCl) nesąveikauja, kad susidarytų galutinis produktas. Pasibaigus reakcijai, jie vis dar yra laisvai plaukiojantys jonai tirpale. Todėl natris ir chloras yra šios reakcijos žiūrovo jonai ir nėra įtraukti į grynąją joninę lygtį. Grynoji joninė lygtis aukščiau aprašytoje reakcijoje būtų OH-(aq) + H+(aq) –> H2O(l).