氯气与水反应的离子方程式为 Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO。这个反应是一个典型的氧化还原反应,其中氯气既是氧化剂又是还原剂。在反应中,氯气的氧化数从0变为-1和+1,分别对应于生成的氯离子和次氯酸。需要注意的是,这个反应是可逆的,意味着在一定条件下,反应可以向相反的方向进行。
次氯酸(HClO)是一种弱酸,具有强氧化性,因此具有很强的杀菌消毒能力,是常用的消毒剂。次氯酸是一种弱酸,很不稳定,在光照条件下易发生分解反应:2HClO = 2HCl + O2↑。
在氯水中,除了氯气分子外,还存在水分子、盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)等成分。由于次氯酸的不稳定性,氯水久置后,次氯酸会分解,导致氯水的黄绿色消失,pH减小,久置的氯水可视为盐酸。
综上所述,氯气与水反应的离子方程式为Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO,并且这个反应是可逆的。次氯酸的弱酸性质和光照分解反应使得氯水具有漂白和消毒作用,但其稳定性较差。