新制氯水与溴化钠反应的化学本质
新制氯水与溴化钠溶液的反应,是一个典型的卤素单质之间的置换反应。其核心原理是氯气(Cl₂)的氧化性强于溴单质(Br₂),因此氯气可以将溴离子(Br⁻)氧化为溴单质,自身被还原为氯离子(Cl⁻)。新制氯水中主要含有氯气分子(Cl₂),它与溴化钠(NaBr)在水溶液中接触时,便会发生这一氧化还原过程。
化学反应方程式与离子方程式
该反应的化学方程式为:Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂。这个方程式清晰地展示了反应物和生成物:氯气将溴化钠中的溴置换出来,生成氯化钠和溴单质。然而,要更本质地揭示溶液中实际发生的粒子变化,我们需要书写离子方程式。溴化钠和生成的氯化钠都是易溶于水的强电解质,在水中完全电离为离子。因此,反应的离子方程式为:Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂。这个方程式去除了未参与反应的钠离子(Na⁺,旁观离子),直接体现了氯气分子氧化溴离子的核心过程。
实验现象与应用
在实验中,可以观察到明显的现象变化。溴化钠溶液通常是无色的,而新制氯水呈淡黄绿色。当将氯水滴入溴化钠溶液后,溶液颜色会逐渐变为橙红色或黄色,这是因为生成了溶于水的溴单质。这个反应不仅是实验室制备少量溴单质的方法之一,也常被用于证明卤素氧化性强弱顺序(Cl₂ > Br₂ > I₂)的经典实验。通过此类置换反应,我们可以直观地比较不同卤素单质的氧化能力,是理解元素周期律中同主族元素性质递变规律的重要例证。
