离子反应是怎么回事?

离子反应是指有离子参加或有离子生成的化学反应。以下从多个方面详细介绍离子反应：

离子反应发生的条件

生成难溶物：例如$AgNO_{3}$溶液与$NaCl$溶液混合，$Ag^{+}$和$Cl^{-}$会结合生成$AgCl$白色沉淀，离子方程式为$Ag^{+} + Cl^{-} = AgCl↓$。常见的难溶物包括大部分的碳酸盐（如$CaCO_{3}$、$BaCO_{3}$ ）、硫酸盐（如$BaSO_{4}$ ）、氢氧化物（如$Fe(OH)_{3}$、$Cu(OH)_{2}$ ）等。

生成气体：像$Na_{2}CO_{3}$溶液与稀盐酸反应，$CO_{3}^{2 - }$与$H^{+}$结合生成$H_{2}O$和$CO_{2}$气体，离子方程式为$CO_{3}^{2 - } + 2H^{+} = H_{2}O + CO_{2}↑$。常见生成的气体有$CO_{2}$、$H_{2}$、$NH_{3}$等。

生成弱电解质：例如醋酸钠溶液与盐酸反应，$CH_{3}COO^{-}$和$H^{+}$结合生成醋酸$CH_{3}COOH$（弱电解质），离子方程式为$CH_{3}COO^{-} + H^{+} = CH_{3}COOH$。常见的弱电解质包括弱酸（如$CH_{3}COOH$、$H_{2}CO_{3}$ ）、弱碱（如$NH_{3}·H_{2}O$ ）和水等。

发生氧化还原反应：在一定条件下，具有氧化性的离子和具有还原性的离子之间会发生电子转移，从而引发氧化还原反应。例如$FeCl_{3}$溶液与铁粉反应，$Fe^{3 + }$具有氧化性，$Fe$具有还原性，二者发生反应$2Fe^{3 + } + Fe = 3Fe^{2 + }$。

离子反应的本质

离子反应的本质是溶液中某些离子浓度的减小。上述发生条件均会导致溶液中相关离子的数量减少，进而引起离子浓度变化。

离子反应的表示方法——离子方程式

定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。

书写步骤（以$BaCl_{2}$溶液与$Na_{2}SO_{4}$溶液反应为例）

写：写出正确的化学方程式$BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4}↓ + 2NaCl$。

拆：把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式。$BaCl_{2}$、$Na_{2}SO_{4}$、$NaCl$都属于易溶于水且完全电离的物质，可拆写为$Ba^{2 + } + 2Cl^{-}$、$2Na^{+} + SO_{4}^{2 - }$、$2Na^{+} + 2Cl^{-}$，则原式变为$Ba^{2 + } + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + SO_{4}^{2 - } = BaSO_{4}↓ + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$。

删：删去方程式两边不参加反应的离子（即相同的离子），这里$2Na^{+}$和$2Cl^{-}$在反应前后没有变化，予以删除，得到离子方程式$Ba^{2 + } + SO_{4}^{2 - } = BaSO_{4}↓$。

查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。在$Ba^{2 + } + SO_{4}^{2 - } = BaSO_{4}↓$中，左边$1$个$Ba$原子、$1$个$S$原子、$4$个$O$原子，电荷总数为$+ 2+( - 2)=0$；右边$1$个$Ba$原子、$1$个$S$原子、$4$个$O$原子，电荷总数为$0$，等式两边原子个数和电荷总数均相等，该离子方程式正确。

 

离子反应在化学研究、化工生产、日常生活以及生物体内的化学反应等众多领域都有广泛的应用和重要意义。