碳酸钡与硫酸的反应是化学中常见的复分反应,其离子方程式为:BaCO₃ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + CO₂↑ + H₂O。这一方程式精准呈现了反应的本质,需从反应物的状态、离子的存在形式及产物的生成过程来理。
反应中,碳酸钡BaCO₃是难溶于水的固体,在书写离子方程式时不可拆分为离子,需保留化学式。硫酸H₂SO₄是强电质,在水溶液中全电离为H⁺和SO₄²⁻,因此以离子形式表示。当两者混合时,BaCO₃表面的Ba²⁺与溶液中的SO₄²⁻结合,因BaSO₄的溶度积远小于BaCO₃,便生成白色的BaSO₄沉淀;同时,BaCO₃中的CO₃²⁻与H⁺结合,先形成不稳定的H₂CO₃,随即分为CO₂气体和H₂O。
整过程遵循离子反应的基本规律:难溶物、气体和水不拆写,强电质拆为离子,且方程式需满足质量守恒与电荷守恒。左侧Ba²⁺来自BaCO₃、2H⁺、SO₄²⁻与右侧BaSO₄中的Ba²⁺、SO₄²⁻,以及CO₂、H₂O中的H、O、C原子数相等,电荷也保持平衡——左侧2个H⁺带2个正电荷,其余离子电荷抵消,右侧自由离子,整体电荷守恒。
这一离子方程式不仅是对反应现象的凝练表达,更是对微观粒子相互作用的揭示:Ba²⁺与SO₄²⁻的结合、H⁺与CO₃²⁻的反应,共同推动反应向生成沉淀和气体的方向进行。
