電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒綜述

1、電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒綜述電荷守恒物料守恒質(zhì)子守恒同為溶液中的三大守恒關(guān)系。這三個守恒的最大應用是判斷溶液中粒子濃度的大小，或它們之間的關(guān)系等式。電荷守恒：是指溶液中所有陽離子所帶的正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶的負電荷總數(shù)相等。即溶液永遠是電中性的，所以陽離子帶的正電荷總量＝陰離子帶的負電荷總量1.溶液必須保持電中性，即溶液中所有陽離子所帶的電荷數(shù)等于所有陰離子所帶的的電荷數(shù)2.除六大強酸，四大強堿外都水解，多元弱酸部分水解。產(chǎn)物中

2、有分步水解產(chǎn)物。3.這個離子所帶的電荷數(shù)是多少，離子前就寫幾。例如：Na2CO3：c(Na)c(H)=c(OH)c(HCO3)2c(CO32)因為碳酸根為帶兩個單位負電荷，所以碳酸根前有一個2。在下列物質(zhì)的溶液中CH3COONa：c(Na)c(H)=c(CH3COO)c(OH)Na2CO3：c(Na)c(H)=c(OH)c(HCO3)2c(CO32)NaHCO3：c(Na)c(H)=c(HCO3)2(CO32)c(OH)Na3PO4：c

3、(Na)c(H)=3c(PO43)2c(HPO42)c(H2PO4)c(OH)電荷守恒定律：物理學的基本定律之一。它指出，對于一個孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化，其中所有電荷的代數(shù)和永遠保持不變。電荷守恒定律表明，如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有等量的電荷進入或離開該區(qū)域；如果在一個物理過程中產(chǎn)生或消失了某種符號的電荷，那么必定有等量的異號電荷同時產(chǎn)生或消失。注意：1正確分析溶液中存在的陰、陽離子是書寫電荷守恒式的關(guān)鍵，需要結(jié)合

4、電解質(zhì)電離及鹽類的水解知識，尤其是對多級電離或多級水解，不能有所遺漏。如Na2CO3溶液中存在如下電離和水解平衡：Na2CO32NaCO32；CO32H2OHCO3OH；HCO3H2OH2CO3OH；H2OHOH。所以溶液中陽離子有：Na、H，陰離子有：CO32、HCO3、OH。2結(jié)合陰陽離子的數(shù)目及其所帶的電荷可以寫出：N(Na)N(H)=2N(CO32)N(HCO3)N(OH)3將上式兩邊同時除以NA得：n(Na)n(H)=2n(C

5、O32)n(HCO3)n(OH)；再同時除以溶液體積V得：C(Na)C(H)=2C(CO32)C(HCO3)C(OH)，這就是Na2CO3溶液的電荷守恒式。電荷守恒式即溶液中所有陽離子的物質(zhì)的量濃度與其所帶電荷乘積之和等于所有陰離子的物質(zhì)的量濃度與其所帶電荷的絕對值乘積之和。寫等式注意2點：1、要判斷準確溶液中存在的所有離子，不能漏掉。2、注意離子自身帶的電荷數(shù)目。如：Na2CO3溶液：C（Na）C（H）=2C（CO32）C（HCO3）

6、C（OH）NaHCO3溶液：C（Na）C（H）=2C（CO32）C（HCO3）C（OH）Na3PO4溶液：C（Na）C（H）=3C（PO43）2C（HPO42）C（H2PO4）C（OH）NH4Cl溶液：C（NH4）C（H）=C（Cl）C（OH）NaOH溶液：C（Na）C（H）=C（OH）物料守恒：溶液中某一組分的原始濃度應該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。也C(Na)=C(HCO3)C(CO32)C(H2CO3)｛物料守恒｝兩式相

7、減得C（H）C（H2CO3）=C（CO32）C(OH)這個式子叫質(zhì)子守恒。方法二：由酸堿質(zhì)子理論例1：NaHCO3溶液原始物種：HCO3，H2O消耗質(zhì)子產(chǎn)物H2CO3，產(chǎn)生質(zhì)子產(chǎn)物CO32，OHC（H）=C（CO32）C(OH)C（H2CO3）即C（H）C（H2CO3）=C（CO32）C(OH)關(guān)系：剩余的質(zhì)子數(shù)目等于產(chǎn)生質(zhì)子的產(chǎn)物數(shù)目消耗質(zhì)子的產(chǎn)物數(shù)目直接用酸堿質(zhì)子理論求質(zhì)子平衡關(guān)系比較簡單，但要細心；如果用電荷守恒和物料守恒關(guān)系聯(lián)立

8、得到則比較麻煩，但比較保險例2：NaH2PO4溶液原始物種：H2PO4，H2O消耗質(zhì)子產(chǎn)物：H3PO4產(chǎn)生質(zhì)子產(chǎn)物：HPO42（產(chǎn)生一個質(zhì)子），PO43（產(chǎn)生二個質(zhì)子），OH所以：c（H）=c(HPO42)2c(PO43)c(OH)c（H3PO4）快速書寫質(zhì)子守恒的方法：第一步：確定溶液的酸堿性，溶液顯酸性，把氫離子濃度寫在左邊，反之則把氫氧根離子濃度寫在左邊。第二步：根據(jù)溶液能電離出的離子和溶液中存在的離子，來補全等式右邊。具體方法是

9、，判斷溶液能直接電離出的離子是什么。然后選擇能電離產(chǎn)生氫離子或者水解結(jié)合氫離子的離子為基準，用它和它電離或者水解之后的離子（這里稱為對比離子）做比較，是多氫還是少氫，多N個氫，就減去N倍的該離子（對比離子）濃度。少N個氫離子，就減去N倍的該離子（對比離子）。如碳酸氫鈉溶液（NaHCO3）:溶液顯堿性，所以把氫氧根離子濃度寫在左邊，其次。判斷出該溶液直接電離出的離子是鈉離子和碳酸氫根，而能結(jié)合氫離子或電離氫離子的是碳酸氫根。其次以碳酸氫根

10、為基準離子（因為碳酸氫鈉直接電離產(chǎn)生碳酸根和鈉離子，而鈉離子不電離也不水解。）減去它電離之后的離子濃度，加上它水解生成的離子濃度。便是：C（OH）=C(H2CO3)C(CO32)C(H)例1：NH4Cl溶液，電荷守恒，NH4H=ClOH物料守恒，C（NH4）C（NH3.H2O）=C（Cl）質(zhì)子守恒，處理一下，約去無關(guān)的Cl，得到，C（H）=C（OH）C（NH3.H2O），分析水電離H=OH，但是部分OH被NH4結(jié)合成NH3.H2O，而且