请问化学中三大守恒定律即电荷守恒;物料守恒;质子守恒都怎么解释呀

2023-02-19 04:26

就是这三大守恒定律都是什么意思,能不能举例说明一下谢谢
3个回答
NaHCO3 溶液中
存在下列等式
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒
C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒
两式相减得
C(H+)=C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫质子守恒。
NaHCO3 溶液中
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒
因为溶液呈电中性,也就是说溶液中的正负电子是相等的。所以只要找出所有带正电荷带负电的离子,分列在等式两边就可以了。特别要注意的是有些带多个电子的离子,比如例子中的CO32-,前面的系数要乘以2

C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒
虽然弱酸根离子HCO3-既会水解产生H2CO3,又会电离产生CO32-,还有本身HCO3-剩余,但是C元素是质量守恒的,这时只要关注,所有C的去向,把三者浓度加起来即等于Na+的浓度

C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+c(OH-) 这个式子叫质子守恒
这个比较难理解,你可以用上两式相减得到
我从原理上说一下,你不懂也不要紧,HCO3-离子的电离和水解促使水电离出H+,OH发生改变,但两者在数值上仍然相等,H+有一部分与HCO3-结合,生成H2CO3,OH-有一部分与HCO3-结合生成CO32-,因此得出上式
电荷守恒:
电解质溶液都是呈电中性,溶液中阴离子、阳离子所带电荷总数值相等。
即有:m×∑c(i^m+)= n×∑C(i^n—) 其中c(i^m+)表示+m价阳离子的浓度,C(i^n—)表示—n价的阴离子的浓度。如Na2CO3溶液中,阳离子有Na+、H+,阴离子有CO32—、HCO3—、OH—,有平衡关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH—)
物料平衡
电解质溶液中某一粒子的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式所耗用该原始粒子的浓度之和。即:∑C原始=∑Ci
其中C原始表示某粒子的原始浓度,Ci表示该粒子以某种形式存在时耗用原始粒子的浓度。如在Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32—)原始而CO32—、因部分水解在溶液中有CO32—、HCO3—、H2CO3三种形式,因此有:c(Na+)=2c(CO32—)+2c(HCO3—)+2c(H2CO3)

质子守恒:
Na2CO3水解时消耗了水电离的H+,而OH—未损耗,水电离产生的c(OH—) 、c(H+)相等,所以又有:c(OH—)=c(H+)原始=c(H+)+c(HCO3—)+ 2c(H2CO3)
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