当二氧化碳(CO₂)被通入氢氧化钾(KOH)溶液中时,会发生酸碱中和反应。二氧化碳溶于水后会形成碳酸(H₂CO₃),这是一种弱酸。而氢氧化钾是一种强碱,在水中完全电离。因此,这个反应可以看作是弱酸与强碱之间的中和反应。
首先,我们来看一下反应物的状态:
- CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (二氧化碳与水结合形成碳酸)
- KOH → K⁺ + OH⁻ (氢氧化钾在水中完全电离)
接下来是反应的过程:
H₂CO₃ + 2KOH → K₂CO₃ + 2H₂O
在这个过程中,碳酸(H₂CO₃)与两个单位的氢氧化钾反应生成一个单位的碳酸钾(K₂CO₃)和两个单位的水(H₂O)。为了表示成离子形式,我们需要将强电解质拆分成其离子形式,而弱电解质如H₂CO₃则保持分子形式:
H₂CO₃ + 2K⁺ + 2OH⁻ → 2K⁺ + CO₃²⁻ + 2H₂O
简化后可得最终的离子方程式为:
H₂CO₃ + 2OH⁻ → CO₃²⁻ + 2H₂O
这就是二氧化碳与氢氧化钾反应的离子化学方程式。通过此反应可以看出,二氧化碳最终转化成了碳酸根离子(CO₃²⁻),并释放出水分子。这种类型的反应常见于实验室或工业上处理含碳气体的方法之一。