溶液中的三大守恒文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
溶液中的三大守恒
质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同,和,一样同为溶液中的三大守恒关系
1电荷守恒
溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的总数例:NaHCO3 溶液中
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒
2物料守恒
⒈ 含特定元素的微粒(离子或分子)守恒⒉ 不同元素间形成的特定微粒比守恒⒊ 特定微粒的来源关系守恒
例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根据P元素形成微粒总量守恒有:c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L
根据Na与P形成微粒的关系有:c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]
根据H2O电离出的H+与OH-守恒有:c[OH-]=c[HPO42-
]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]
例2:NaHCO3 溶液中
C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒
3质子守恒
也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到
NaHCO3 溶液中
存在下列等式
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) {电荷守恒}
C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) {物料守恒}
方法一:两式相减得
C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫质子守恒。
方法二:由
O
原始物种:HCO3-,H
2
消耗质子产物H2CO3,产生质子产物CO32-,OH-
C(H+)=C(CO32-)+C(OH-) -C(H2CO3)即C(H+)+C
(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)
关系:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目
直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦,但比较保险又如NaH2PO4溶液
原始物种:H2PO4-,H2O
消耗质子产物:H3PO4,产生质子产物:HPO42-(产生一个质子),PO43-(产生二个质子),OH-
所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)
你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下.
快速书写质子守恒的方法:
第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边。
具体方法是,判断溶液你能直接电离出的离子是什么。
然后选择能电离产生氢离子或者水解结合氢离子的离子为基准,用它和它电离或者水解之后的离子(这里我称它为对比离子)做比较,是多氢还是少氢,多N个氢,就加上N倍的该离子(对比离子)浓度。
少N 个氢离子,就减去N倍的该离子(对比离子)。
如碳酸氢钠溶液(NaHCO3):
溶液显碱性,所以把氢氧根离子浓度写在左边,其次。
判断出该溶液直接电离出的离子是钠离子和碳酸氢根,而能结合氢离子或电离氢离子的是碳酸氢根。
其次以碳酸氢根为基准离子(因为碳酸氢钠直接电离产生碳酸根和钠离子,而钠离子不电离也不水解。
)减去它电离之后的离子浓度,加上它水解生成的离子浓度。
便是:C(OH-)=C(H2CO3)-C(CO32-)+C(H+)
另外解释:
电解质溶液中的守恒关系1、电荷守恒:
利用原理:任何物质的溶液的整体对外界不显电性,即溶液中的阳离子的正电荷总数等于阴离子的负电荷总数。
例:在碳酸氢钠溶液中,
存在的阳离子有:Na+ 、H+;
存在的阴离子有:OH-、HCO3-、CO32-;
根据电荷守恒可得:C(Na+)+ C(H+) = C(OH-)+ C(HCO3-) + 2C (CO32-)
2、物料守恒:
利用原理:电解质溶液中各元素的原子个数之比符合电解质的化学式。
例:根据碳酸氢钠的化学式可得知,Na原子总数等于碳原子总数。
在碳酸氢钠溶液中,钠元素全部以Na+的形式存在,
而碳元素存在形态有:H2CO3、HCO3-、CO32-三种,且每种存在形式中只含有一个碳原子,
根据物料守恒可得:C(Na+) = C(HCO3-) + C(CO32-) + C(H2CO3) 3、质子守恒;
利用原理:无论何种物质的水溶液,由水电离出的氢离子和氢氧根离子总是相等的。
例:??在碳酸氢钠溶液中,OH- 也由两部分提供,一部分是水电离得到的,另一部分是HCO3-水解得到的。
且HCO3-水解时每生成一个OH- 离子,同时生成一个H2CO3离子。
所以溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度为:C(OH-) - C(H2CO3)> 0 根据质子守恒可得:C(H+) - C(CO32-) = C(OH-) - C(H2CO3)根据上述三种守恒关系式:
C(Na+)+ C(H+) = C(OH-)+ C(HCO3-) + 2C(CO32-)
C(Na+) = C(HCO3-) + C(CO32-) + C(H2CO3)
C(H+) - C(CO32-) = C(OH-) - C(H2CO3)
可以得出所有微粒浓度的相对大小:
)> C(OH-)> C(H+)>C(CO32-C(Na+)>C(HCO3-)> C(H2CO
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