電解質(zhì)溶液中的守恒與粒子濃度的大小比較
河北省宣化縣第一中學 欒春武 郵編 075131
欒春武:中學高級教師,張家口市中級職稱評委會委員。河北省化學學會會員。市骨干教師、市優(yōu)秀班主任、模范教師、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、勞動模范、縣十佳班主任。
一、溶液中的“三個守恒”
(1)電荷守恒:即電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于所有陰離子所帶的負電荷總總數(shù)。如NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO33-)+2c(CO32-)+c(OH-),根據(jù)電荷守恒可以準確、快速地解決電解質(zhì)溶液中許多復雜的離子濃度問題。
(2)物料守恒:是指物質(zhì)發(fā)生變化前后,有關元素的存在形式不同,但元素的種類和原子的數(shù)目在變化前后保持不變,如在電解質(zhì)溶液中,粒子可能發(fā)生電離或水解,但變化前后其中某種元素的原子個數(shù)守恒。如0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO33-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,根據(jù)物料守恒可準確、快速地解決電解質(zhì)溶液中復雜離子、分子、物質(zhì)的量濃度或物質(zhì)的量的關系。
(3)質(zhì)子守恒:是指在電離或水解過程中,會發(fā)生質(zhì)子(H+)轉(zhuǎn)移,但質(zhì)子轉(zhuǎn)移過程中其數(shù)量保持不變。如在電解質(zhì)溶液中,由于電離、水解等過程的發(fā)生,肯定存在質(zhì)子(H+)的得失,但得到的質(zhì)子數(shù)等于失去的質(zhì)子數(shù)。
如NaHCO3溶液中:
因此: c(CO32-)+(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)。
再如Na2CO3溶液中:
因此: (OH-)=2c(H2CO3) + c(HCO3-) + c(H+)。
另外,將溶液中中的電荷守恒式和物料守恒式相聯(lián)立,通過代數(shù)運算,也可推出該溶液中的質(zhì)子守恒式。
二、溶液中離子濃度的大小關系