Reaktioner i vatten eller vattenlösning

Flera typer av reaktioner förekommer i vatten. När vatten är lösningsmedlet för en reaktion sägs reaktionen äga rum i vattenlösning, som betecknas med förkortningen (Aq) efter namnet på en kemisk art i en reaktion. Tre viktiga typer av reaktioner i vatten är nederbörd, syra bas, och oxidation reduktion reaktioner.

Utfällningsreaktioner

Vid en utfällningsreaktion fälls en anjon och en katjon i kontakt med varandra och en olöslig jonisk förening fälls ut ur lösningen. Till exempel, när vattenlösningar av silvernitrat, AgNO₃, och salt, NaCl, blandas, Ag⁺ och Cl^- kombineras för att ge en vit fällning av silverklorid, AgCl:

Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s)

Syrabasreaktioner

Till exempel, när saltsyra, HCl och natriumhydroxid, NaOH, blandas, är H⁺ reagerar med OH^- att bilda vatten:

H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O

HCl fungerar som en syra genom att donera H⁺ joner eller protoner och NaOH fungerar som en bas som ger OH^- joner.

Oxidationsreduktionsreaktioner

Vid en oxidationsreduktions- eller redoxreaktion sker ett utbyte av elektroner mellan två reaktanter. Arten som förlorar elektroner sägs vara oxiderad. Arterna som får elektroner sägs minska. Ett exempel på en redoxreaktion inträffar mellan saltsyra och zinkmetall, där Zn-atomerna förlorar elektroner och oxideras för att bilda Zn²⁺ joner:

Zn (er) → Zn²⁺(aq) + 2e^-

H⁺ joner av HCl får elektroner och reduceras till H-atomer, som kombineras för att bilda H₂ molekyler:

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(G)

Den totala ekvationen för reaktionen blir:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)

Två viktiga principer gäller när man skriver balanserade ekvationer för reaktioner mellan arter i en lösning:

1. Den balanserade ekvationen inkluderar endast de arter som deltar i att bilda produkter. Till exempel i reaktionen mellan AgNO₃ och NaCl, NO₃^- och Na⁺ joner var inte involverade i utfällningsreaktionen och ingick inte i den balanserade ekvationen.
2. Den totala laddningen måste vara densamma på båda sidor av en balanserad ekvation. Observera att den totala laddningen kan vara noll eller icke-noll, så länge den är densamma på både reaktanterna och produktsidorna i ekvationen.