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Chimie
Cours : Chimie > Chapitre 3
Leçon 5: Différents types de réactions chimiquesÉquation moléculaire, ionique complète ou ionique nette
Comment écrire l'équation ionique complète et l'équation ionique réduite d'une réaction à partir de l'équation bilan moléculaire
Introduction
En tant qu'étudiant en chimie assidu, vous allez rencontrer des tas de réactions qui ont lieu dans l'eau, ou peut être que vous êtes ici car vous êtes déjà perdu parmi celles-ci ! Lorsqu'une réaction met en jeu des ions, l'équation bilan peut être écrite de plusieurs façons plus ou moins détaillées. En fonction de la partie de la réaction à laquelle on s'intéresse, on écrira soit l'équation moléculaire, soit l'équation ionique complète, soit l'équation ionique réduite.
Définitions : équation moléculaire, ionique complète et ionique réduite
Les équations moléculaires sont parfois simplement appelées équations bilan équilibrées. Dans une équation moléculaire, l'ensemble des composés ioniques et des acides sont représentés
par leurs formules brutes correspondant à des composés neutres. L'état de chaque substance est indiqué entre parenthèses après la formule brute.
Soit l'exemple de la réaction qui a lieu lorsqu'on mélange une solution aqueuse de et une solution aqueuse de . On écrit les réactifs du côté gauche de la flèche de réaction : et . La réaction produit et . On en déduit l'équation moléculaire de la réaction en veillant à bien équilibrer l'équation bilan !
Si on parvenait à zoomer sur le contenu du bécher où a lieu la réaction, on ne trouverait pas de molécules de , d' ou de . En effet, , et sont des composés ioniques solubles et ils se dissocient dans l'eau en leurs ions correspondants. Par exemple, chaque cristal de sera dissocié en un ion et un ion ; ces ions sont stabilisés par des interactions ion-dipôle avec les molécules d'eau environnantes.
Lorsqu'on écrit les composés ioniques solubles sous la forme d'ions dissociés, on obtient l'équation ionique complète, aussi appelée équation ionique :
On remarque qu'on a conservé la représentation du produit puisque ce composé est insoluble dans l'eau. En règle générale, les composés ioniques solubles, les acides forts et les bases fortes sont représentés sous la forme d'ions dissociés dans une équation ionique complète. A l'opposé, on écrit la formule brute neutre des sels insolubles et des acides faibles, puisqu'ils ne sont que très peu dissociés dans l'eau.
En regardant de plus près cette équation ionique complète, on s'aperçoit qu'on retrouve et de chaque côté de la flèche de réaction. Les espèces ioniques, telles que et , qui ne réagissent pas au cours d'une réaction sont appelées ions spectateurs. Par analogie avec une équation mathématique où on peut supprimer un terme qui apparaît de chaque côté, on peut supprimer les ions spectateurs de l'équation ionique complète puisqu'ils apparaissent de chaque côté de l'équation :
On obtient alors l'équation ionique réduite, qui comporte seulement les espèces engagées dans la réaction chimique :
L'équation ionique réduite indique que le chlorure d'argent solide peut être produit à partir des ions et qui se trouvent en solution, mais elle ne donne pas la source de ces ions. En comparaison, l'équation ionique complète fournit des informations sur les ions présents en solution au cours de la réaction, et l'équation moléculaire donne les composés ioniques dont sont issus les ions et .
Conseil pour les exercices : Par convention, on écrit l'équation ionique réduite avec les coefficients stœchiométriques exprimés sous la forme de plus petits nombres entiers possibles. Cela veut dire qu'il faudra parfois diviser, en dernière étape, tous les coefficients stœchiométriques par un dénominateur commun, afin d'obtenir la version finale de l'équation ionique réduite.
À retenir
Une équation ionique réduite montre seulement les espèces chimiques qui sont engagées dans la réaction, alors que l'équation ionique complète comporte également les ions spectateurs. On peut écrire l'équation ionique réduite en suivant les étapes suivantes :
- Écrire l'équation moléculaire équilibrée, en incluant l'état de chaque substance.
- Utiliser ses connaissances des règles de solubilité, des acides forts et des bases fortes pour réécrire l'équation en équation ionique complète faisant apparaître les composés qui sont dissociés en ions.
- Supprimer les ions spectateurs qui apparaissent de chaque côté de l'équation pour obtenir l'équation ionique réduite.
À vous de jouer !
L'acide sulfurique, , est un acide fort qui se dissocie complètement en solution aqueuse en ions et . L'hydroxyde de sodium, , est une base forte qui se dissocie complètement en solution aqueuse en et . Lorsqu'on mélange et , on obtient de l'eau et du sulfate de sodium soluble, .
Quelle est l'équation ionique réduite de la réaction entre et ?
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