Oι χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων απλής αντικατάστασης
Στις αντιδράσεις των μετάλλων με άλατα άλλων μετάλλων, ένα μέταλλο αντικαθιστά ένα άλλο μέταλλο από το άλας του. Οι αντιδράσεις αυτές καλούνται αντιδράσεις απλής αντικατάστασης.
Η χημική εξίσωση μιας τέτοιας αντίδρασης, όπως για παράδειγμα η αντίδραση μεταλλικού σιδήρου με το θειικό άλας του χαλκού, (γαλαζόπετρας), μπορεί να γραφεί με τρείς διαφορετικούς τρόπους.
Αν θέλουμε να δείξουμε απλώς τα αντιδρώντα και τα προϊόντα της αντίδρασης γράφουμε τη μοριακή χημική εξίσωση :
CuSO4(aq) + Fe(s) → FeSO4(aq) + Cu(s)
Aν θέλουμε να δείξουμε σαφώς ότι τόσο στα προϊόντα, όσο και στα αντιδρώντα, μερικές ενώσεις υπάρχουν μόνον ως ιόντα στο διάλυμα, πρέπει να γράψουμε τα άλατα στην ιοντική τους μορφή. Έτσι προκύπτει μια πλήρης ιοντική εξίσωση:
Cu2+(aq) + SO42-(aq) + Fe(s) → Fe2+(aq) + SO42-(aq) + Cu(s)
Παρατηρούμε ότι τα ιόντα SO42-(aq) εμφανίζονται τόσο στα αντιδρώντα όσο και στα προϊόντα. Τα ιόντα αυτά δε συμμετέχουν στην αντίδραση, είναι απλοί θεατές και μπορούν να διαγραφούν από τα αντιδρώντα και τα προϊόντα.
Έτσι προκύπτει η τελική ιοντική εξίσωση :
Cu2+(aq) + Fe(s) → Fe2+(aq) + Cu(s)
H εξίσωση αυτή αν και είναι δυσνόητη, δείχνει καθαρά ότι ο σίδηρος έχει μεγαλύτερη τάση να υπάρξει ως κατιόν από το χαλκό. Δηλαδή ο σίδηρος είναι δραστικότερος του χαλκού.
Παρατηρούμε επίσης ότι ανεξάρτητα από το είδος του άλατος η τελική ιοντική εξίσωση είναι πάντα η ίδια. Βέβαια, αν για οποιαδήποτε αντίδραση δίνουμε μόνο την τελική ιοντική εξίσωση ο αναγνώστης δε μπορεί να γνωρίζει ποιο άλας αντέδρασε. Έτσι, πολλές φορές οι εξισώσεις αυτές γράφονται και με τη μοριακή τους μορφή.
Αντίθετα ο άργυρος που είναι λιγότερο δραστικός από το χαλκό δεν αντικαθιστά το χαλκό στα άλατά του. Έτσι αν τοποθετήσουμε ένα ασημένιο δακτυλίδι σε διάλυμα γαλαζόπετρας (CuSO4) δε θα συμβεί καμιά αντίδραση.
Μοριακή εξίσωση :
CuSO4(aq) + Αg(s) ↛
Πλήρης ιοντική εξίσωση :
Cu2+(aq) + SO4 2-(aq) + Ag(s) ↛
Τελική ιοντική εξίσωση :
Cu2+(aq) + Ag(s) ↛
