Reacties in water of waterige oplossing

Er zijn verschillende soorten reacties in water. Wanneer water het oplosmiddel is voor een reactie, zou de reactie plaatsvinden in waterige oplossing, die wordt aangegeven door de afkorting (aq) na de naam van een chemische soort in een reactie. Drie belangrijke soorten reacties in water zijn neerslag, zuur-base, en oxidatie-reductie reacties.

In een neerslagreactie, een anion en een kation contact met elkaar en een onoplosbare ionische verbinding precipiteert uit de oplossing. Bijvoorbeeld bij waterige oplossingen van zilvernitraat, AgNO₃en zout, NaCl, worden gemengd, de Ag⁺ en Cl^- combineren om een ​​wit neerslag van zilverchloride, AgCl op te leveren:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s)

Bijvoorbeeld wanneer zoutzuur, HCl en natriumhydroxide, NaOH, zijn gemengd, de H⁺ reageert met de OH^- om water te vormen:

H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O

HCl werkt als een zuur door H te doneren⁺ ionen of protonen en NaOH fungeert als basis en levert OH^- ionen.

In een oxidatie-reductie of redoxreactieis er een uitwisseling van elektronen tussen twee reactanten. De soort die elektronen verliest, wordt geoxideerd. De soort die elektronen krijgt, wordt verlaagd. Een voorbeeld van een redoxreactie vindt plaats tussen zoutzuur en zinkmetaal, waarbij de Zn-atomen elektronen verliezen en worden geoxideerd om Zn te vormen²⁺ ionen:

Zn (s) → Zn²⁺(aq) + 2e^-

De H⁺ ionen van de HCl winnen elektronen en worden gereduceerd tot H atomen, die samen H vormen₂ moleculen:

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(g)

De algemene vergelijking voor de reactie wordt:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g)

Twee belangrijke principes zijn van toepassing bij het schrijven van evenwichtige vergelijkingen voor reacties tussen soorten in een oplossing:

1. De uitgebalanceerde vergelijking omvat alleen de soorten die deelnemen aan het vormen van producten. Bijvoorbeeld in de reactie tussen AgNO₃ en NaCl, het NO₃^- en Na⁺ ionen waren niet betrokken bij de Neerslagreactie en waren niet inbegrepen in de evenwichtige vergelijking.
2. De totale lading moet aan beide kanten van een evenwichtige vergelijking hetzelfde zijn. Merk op dat de totale lading nul of niet-nul kan zijn, zolang deze hetzelfde is aan zowel de reactanten als de productkant van de vergelijking.