Ecuaciones iónicas completas y netas
Cuando mezclas dos disoluciones acuosas, muchas de las sustancias que escribes en la ecuación no existen como moléculas: están separadas en iones. La ecuación iónica muestra esa realidad, y la ecuación iónica neta deja solo lo que realmente cambia. Es la forma en que se escriben casi todas las reacciones de precipitación, de neutralización y de óxido-reducción en disolución.
Tres maneras de escribir la misma reacción
Al mezclar nitrato de plata con cloruro de sodio aparece un sólido blanco, el cloruro de plata:
- Ecuación molecular, con las fórmulas completas: AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
- Ecuación iónica completa, con cada electrolito fuerte disuelto separado en sus iones: Ag+(aq) + NO3−(aq) + Na+(aq) + Cl−(aq) → AgCl(s) + Na+(aq) + NO3−(aq)
- Ecuación iónica neta, sin los iones que aparecen igual en ambos lados: Ag+(aq) + Cl−(aq) → AgCl(s)
Los iones Na+ y NO3− se llaman iones espectadores: están en el vaso, pero no participan. La ecuación neta dice algo más general que la molecular: cualquier sal soluble de plata mezclada con cualquier cloruro soluble da el mismo precipitado.
Qué se separa en iones y qué no
La regla práctica es separar solo lo que en agua está casi totalmente disociado:
- Se separan: las sales solubles, los ácidos fuertes (HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4) y las bases fuertes (los hidróxidos del grupo 1 y Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2).
- No se separan: los sólidos insolubles (s), los gases (g), el agua líquida, los ácidos y bases débiles (CH3COOH, NH3, HF) y las sustancias moleculares como el azúcar o el alcohol.
Para saber si una sal es soluble sirven unas pocas reglas: casi todas las sales de sodio, potasio, amonio y los nitratos son solubles; los cloruros también, excepto los de plata, plomo(II) y mercurio(I); los sulfatos son solubles salvo los de bario, plomo y calcio (este último es poco soluble); los carbonatos, fosfatos y sulfuros son insolubles salvo los del grupo 1 y el amonio.
Ejemplo: un sólido que se disuelve en ácido
La piedra caliza burbujea con ácido clorhídrico:
CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
El carbonato de calcio es un sólido insoluble y se queda junto. El HCl y el CaCl2 se separan. Los Cl− aparecen dos veces a cada lado y se cancelan:
CaCO3(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)
La ecuación neta conserva el balance de átomos y también el de carga: +2 a la izquierda, por los dos H+, y +2 a la derecha, por el Ca2+.
Neutralización: siempre la misma reacción
Ácido clorhídrico con hidróxido de sodio, ácido nítrico con hidróxido de potasio, ácido perclórico con hidróxido de litio: todas tienen la misma ecuación neta, porque los aniones del ácido y los cationes de la base son espectadores:
H+(aq) + OH−(aq) → H2O(l)
Por eso el calor que se libera por mol de agua formada es prácticamente el mismo en todas ellas: unos 56 kJ por mol en disolución diluida.
La doble condición: átomos y carga
Una ecuación iónica está balanceada solo si se cumplen dos cosas: el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados y la misma carga total. Con frecuencia se escribe Fe3+ + Cu → Fe2+ + Cu2+; los átomos cuadran, pero la carga es +3 contra +4. La versión correcta es 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+, con +6 a cada lado.
El balanceador del sitio acepta cargas y hace esa comprobación por ti: escribe los iones con ^, por ejemplo Ag^+ + Cl^- -> AgCl o CaCO3 + H^+ -> Ca^2+ + H2O + CO2.
Lo que más se corrige en los exámenes
- Separar un sólido insoluble o un ácido débil en iones.
- Olvidar el coeficiente al separar: 2HCl da 2H+ y 2Cl−, y CaCl2 da un Ca2+ y dos Cl−.
- Romper un ion poliatómico: el NO3− o el SO42− se quedan enteros.
- Dejar la ecuación neta con coeficientes que se pueden simplificar.
Comprueba tu ecuación iónica con cargas
Balanceador de ecuaciones