Reacciones Químicas en Soluciones Acuosas

Muchas reacciones químicas ocurren en soluciones acuosas. Estas reacciones se clasifican en 3 categorías principales:de precipitación, ácido-base y de oxidación-reducción. En una reacción de precipitación común, los cationes y aniones disueltos se unen para formar un compuesto iónico insoluble que precipita en la solución.

Por ejemplo, la reacción entre cloruro de potasio en solución acuosa y nitrato de plata en solución acuosa da como resultado la precipitación de cloruro de plata, que es insoluble. En una reacción ácido-base, el ácido y la base se neutralizan mutuamente como cuando un protón de un ácido y un ion OH de una base reaccionan para formar agua. Los contraiones normalmente reaccionan para formar una sal.

Por ejemplo, el bromuro de hidrógeno reacciona con el hidróxido de potasio para producir agua y bromuro de potasio. Es una reacción de oxidación-reducción, o reacción redox, se transfieren electrones de un reactivo a otro. Por ejemplo, un átomo de potasio le cede un electrón a un átomo de cloro cuando se combinan para formar cloruro de potasio.

Cuando ocurre una reacción química en una solución acuosa, los sólidos moleculares solubles se disuelven en forma de moléculas intactas, mientras que los sólidos iónicos solubles existen en forma de iones separados. Los sólidos iónicos que son insolubles no se disuelven. Cuando se escriben las ecuaciones para las reacciones que ocurren en una solución acuosa, se debe indicar la naturaleza de la sustancia disuelta.

Por ejemplo, una reacción de precipitación entre nitrato de plomo en solución acuosa y yoduro de sodio en solución acuosa para formar yoduro de plomo sólido y nitrato de sodio en solución acuosa. La ecuación equilibrada se llama ecuación molecular porque las fórmulas neutras enteras de los compuestos se escriben como si existieran en forma de moléculas o en unidades completas en la solución. Los compuestos iónicos solubles como el nitrato de plomo yoduro de sodio y nitrato de sodio existen en forma de iones en la solución, mientras que el yoduro de plomo insoluble existe en forma de sólido iónico.

Por lo tanto, la ecuación molecular se puede reescribir como una ecuación iónica completa, la cual muestra especies iónicas solubles en forma de iones libres en la solución. Los iones que aparecen con una forma idéntica a ambos lados de la ecuación iónica completa se llaman iones espectadores. Al cancelar los iones espectadores, queda la ecuación iónica neta, la cual incluye solo los iones y moléculas que sí participan en la reacción.