Reacties in water of waterige oplossing

Verschillende soorten reacties komen voor in water. Wanneer water het oplosmiddel voor een reactie is, wordt gezegd dat de reactie plaatsvindt in waterige oplossing, die wordt aangeduid met 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.

Neerslag reacties

In een precipitatiereactie komen een anion en een kation met elkaar in contact en precipiteert een onoplosbare ionische verbinding uit de oplossing. Bijvoorbeeld, wanneer waterige oplossingen van zilvernitraat, AgNO₃, en zout, NaCl, worden gemengd, de Ag⁺ en Cl^- combineer en lever een wit neerslag van zilverchloride, AgCl:

ag⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s)

Zuur-base reacties

Wanneer bijvoorbeeld zoutzuur, HC1 en natriumhydroxide, NaOH worden gemengd, wordt 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 werkt als een base, die OH levert^- ionen.

Oxidatie-reductiereacties

Bij een oxidatiereductie of redoxreactie is er een uitwisseling van elektronen tussen twee reactanten. Men zegt dat de soort die elektronen verliest geoxideerd is. Men zegt dat de soort die elektronen wint, is verminderd. Een voorbeeld van een redoxreactie treedt op 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 het 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 evenwichtige 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 werden niet opgenomen in de evenwichtige vergelijking.
2. De totale lading moet hetzelfde zijn aan beide zijden van een evenwichtige vergelijking. Merk op dat de totale lading nul of niet-nul kan zijn, zolang deze hetzelfde is aan zowel de reactanten- als de productzijde van de vergelijking.