化学溶液中的守恒关系
电荷守恒
即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量 例:
NH 4Cl 溶液:c(NH+ 4)+c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-) 写这个等式要注意2点:
1、要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉。 2、注意离子自身带的电荷数目。 如,
Na 2CO 3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO2- 3)+ c(HCO- 3)+ c(OH-) NaHCO 3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO2- 3) + c(HCO- 3)+ c(OH-) NaOH 溶液:c(Na+) + c(H+) =c(OH-)
Na 3PO 4溶液:c(Na+) + c(H+) = 3c(PO3- 4) + 2c(HPO2- 4) + c(H2PO - 4) + c(OH-)
物料守恒
即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H 、O 元素,所以物料守恒中的等式一定是非H 、O 元素的关系。 例: NH4Cl 溶液:
化学式中N:Cl=1:1,即得到,c(NH+ 4)+ c(NH3•H 2O) = c(Cl-) Na2CO3溶液:
Na:C=2:1,即得到,c(Na+) = 2c(CO2- 3 + HCO- 3 + H2CO 3) NaHCO3溶液:
Na:C=1:1,即得到,c(Na+) = c(CO2- 3)+ c(HCO- 3) + c(H2CO 3)
写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都要考虑在内,可以是离子,也可以是分子。
质子守恒
即H+守恒,溶液中失去H+总数等于得到H+总数,利用物料守恒和电荷守恒推出。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。 例如: NH4Cl 溶液:
电荷守恒:c(NH+ 4) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-) 物料守恒:c(NH+ 4)+ c(NH3•H 2O)= c(Cl-)
处理一下,约去无关的Cl -,得到,c(H+) = c(OH-) + c(NH3•H 2O) ,即是质子守恒。 Na2CO3溶液:
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+) = 2c(CO2- 3) + c(HCO- 3) + c(OH-) 物料守恒:c(Na)= 2c(CO2- 3 + HCO- 3 + H2CO 3)
处理一下,约去无关的Na +,得到,c(HCO- 3)+ 2c(H2CO 3) + c(H+) = c(OH-) ,即是质子守恒。
同样,可以得到其它的。
也可以这么说,质子守恒,即所有提供的质子都由来有去。 如:
NH 4Cl 溶液,水电离出的,c(H+) = c(OH-) ,但是部分OH -被NH+ 4结合成NH 3•H 2O ,而且是1:1结合,而H +不变,所以得到,
c(H+) = 原来的总c(OH-) = 剩余c(OH-) + c(NH3•H 2O)
Na 2CO 3溶液,水电离出的,c(H+) = c(OH-) ,但是部分H+被CO2- 3结合成HCO - 3,而且是1:1结合,还有部分继续被HCO - 3结合成H 2CO 3,相当于被CO2- 3以1:2结合,而OH -不变,所以得到,
c(OH-) = 原来总c(H+) = c(HCO- 3) + 2c(H2CO 3) + 剩余c(H+)
+