1、一. 電荷守恒(又稱溶液電中性原則):指溶液必須保持電中性,所有陽離子帶的電荷總數等于所有陰離子的帶電荷總數。
【資料圖】
2、 如濃度為cmol/L的Na2CO3溶液中,其電荷守恒為: ① 二. 物料守恒:指某些特征性原子是守恒的。
3、如在Na2CO3溶液中無論碳原子以什么形式存在,都有 。
4、物料守恒實質上是物質守恒在化學溶液中的另一表達形式,即指化學變化前后各元素的原子總數守恒。
5、 如在濃度為cmol/L的Na2CO3溶液中, 中碳原子守恒式為: 根據Na元素與C元素物質的量之比為2:1,則有: 故 ② 三. 質子守恒:即酸堿反應達到平衡時,酸(含廣義酸)失去質子( )的總數等于堿(或廣義堿)得到的質子( )總數。
6、這種得失質子( )數相等的關系就稱為質子守恒。
7、怎樣正確書寫某鹽溶液中的質子守恒關系呢?較簡便而迅速的方法和步驟是:(1)寫出水電離反應式 ;(2)寫出溶液中主要型體的與質子( )得失有關的反應式。
8、怎樣確定誰是與質子得失有關的主要型體(或行為主體)呢?這很簡單。
9、例如在Na2CO3溶液中, 不參與質子的得失不予考慮,與質子得失有關的行為主體就是 ;同理,如在NaHCO3和在NaH2PO4溶液中,與質子得失有關的行為主體就必然分別是 和 。
10、(3)根據上述反應式建立質子守恒式。
11、通常我們討論的是強堿弱酸鹽溶液,其質子守恒式的形式為: (得到質子的物質) (失去質子的物質) 等式左邊 是溶液中 的實際濃度,它全部由水電離出來。
12、等式右邊第一項 是溶液中 的實際濃度,第二項表示誰得到質子(消耗了由水電離出的 )就要進行補償,第三項表示誰失去質子(額外生成了 )就要從中扣除。
13、故有等式[ (得到質子物質) (失去質子的物質)]=c(水電離出的 )。
14、所以上述質子守恒公式的意義是由水電離出的 數目(或濃度)永遠等于由水電離出的 的數目(或濃度),這是對質子守恒的另一角度的表述。
15、 操作實例:1. 在Na2CO3溶液中:(1)存在H2O ;(2)行為主體 的質子數得失反應有 和 ;(3)即可推出其質子守恒式為 ③ 想一想,為什么式中 前的系數是“+2”?答:由第(2)步反應式可知每生成1倍H2CO3的同時要消耗2倍于此數的 ,故應對等式右邊的 補償2倍 ; 2. 在NaH2PO4溶液中:(1) ;(2)主體 的質子得失反應有 , , ;(3)其質子守恒式為 。
16、為什么此質子守恒式中 前的系數為“-2”呢?能回答此問者,對此方程即已基本掌握。
17、 應該注意:(1)上述三個守恒關系式中只有兩個是獨立的,即已知其中任意兩個便可導出第3個來。
18、所以質子守恒式可由溶液的電中性式和物料守恒式聯立(消去不參加質子得失的如 、 等)導出,例如上述③式=②式-①式。
19、這也是正確書寫質子守恒式的另一方法(間接、費時一點而已)。
20、 在選擇題的各選項關系式中,只要出現有弱電解質(常為弱酸)的分子濃度,通常即可用物料守恒式或質子守恒式去考察其正確與否。
21、 例題:在 溶液中,下列有關粒子濃度的關系式中正確的是() A. B. C. D. 解析:根據溶液電中性原則有 ,A項錯;根據物料守恒碳元素存在形式 ,B項正確;NaHCO3溶液顯堿性,c項錯;溶液的質子守恒式為 ,D項正確。
22、答案為B、D。
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