化学中什么是离子表达式
在化学中,离子表达式(或称为离子方程式)是一种用于描述溶液中离子反应的简化化学方程式。它只显示参与反应的离子和分子,而不显示未参与反应的离子(即旁观离子)。离子表达式有助于更清晰地理解反应的本质,特别是在水溶液中的反应。
离子表达式的组成
反应物和生成物的离子形式:将可溶性电解质(如酸、碱、盐)写成其离子形式。
旁观离子:未参与反应的离子通常被省略。
沉淀、气体或弱电解质:以分子形式表示,而不是离子形式。
写离子表达式的步骤
写出完整的化学方程式(分子方程式)。
将可溶性电解质写成离子形式。
消去未参与反应的离子(旁观离子)。
写出最终的离子表达式。
注意事项
溶解性规则:必须了解化合物的溶解性,以确定哪些物质可以写成离子形式。例如,NaCl是可溶的,应写成Na⁺和Cl⁻,而AgCl是不溶的,应保留其分子形式。
强电解质和弱电解质:强酸、强碱和可溶性盐是强电解质,应写成离子形式;弱酸、弱碱和不溶性盐通常保留分子形式。
电荷守恒:离子表达式必须满足电荷守恒,即反应前后总电荷数相等。
物质状态符号:在离子表达式中,通常使用(aq)表示水溶液中的离子或分子,用(s)、(l)或(g)分别表示固体、液体或气体。
示例
以盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)的中和反应为例:
分子方程式:
\\[
ext{HCl (aq)} + \
ext{NaOH (aq)} \\rightarrow \
ext{NaCl (aq)} + \
ext{H}_2\
ext{O (l)}
\\]
离子形式:
\\[
ext{H}^+ (aq) + \
ext{Cl}^- (aq) + \
ext{Na}^+ (aq) + \
ext{OH}^- (aq) \\rightarrow \
ext{Na}^+ (aq) + \
ext{Cl}^- (aq) + \
ext{H}_2\
ext{O (l)}
\\]
消去旁观离子(Na⁺和Cl⁻):
\\[
ext{H}^+ (aq) + \
ext{OH}^- (aq) \\rightarrow \
ext{H}_2\
ext{O (l)}
\\]
最终离子表达式:
\\[
ext{H}^+ (aq) + \
ext{OH}^- (aq) \\rightarrow \
ext{H}_2\
ext{O (l)}
\\]
通过离子表达式,可以更清楚地看到反应的本质是H⁺和OH⁻结合生成水。
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