三大守恒定律是解決高考大題必不可少的技巧!那麼,如何寫化學中三大守恒式(電荷守恒,物料守恒,質子守恒)?這三個守恒的最大應用是判斷溶液中粒子濃度的大小,或它們之間的關系等式。
電荷守恒
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例:NH4Cl溶液:c(NH 4) c(H )= c(Cl-) c(OH-)
寫這個等式要注意2點:
1、要判斷準确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目。
如,Na2CO3溶液:c(Na+) c(H+)= 2c(CO32-) c(HCO3-) c(OH-)
NaHCO3溶液:c(Na+) c(H+)= 2c(CO32-) c(HCO3-) c(OH-)
NaOH溶液:c(Na+) c(H+) =c(OH-)
Na3PO4溶液:c(Na+) c(H+) = 3c(PO43-) 2c(HPO42-) c(H2PO4-) c(OH-)
物料守恒
即加入的溶質組成中存在的某些元素之間的特定比例關系,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元素的關系。
例:NH4Cl溶液:
化學式中N:Cl=1:1,即得到,c(NH4 ) c(NH3•H2O) = c(Cl-)
Na2CO3溶液:
Na:C=2:1,即得到,c(Na ) = 2c(CO32- HCO3- H2CO3)
NaHCO3溶液:
Na:C=1:1,即得到,c(Na ) = c(CO32-) c(HCO3-) c(H2CO3)
寫這個等式要注意,把所有含這種元素的粒子都要考慮在内,可以是離子,也可以是分子。
質子守恒
即H 守恒,溶液中失去H 總數等于得到H 總數,或者水溶液的由水電離出來的H 總量與由水電離出來的OH-總量總是相等的,也可利用物料守恒和電荷守恒推出。
實際上,有了上面2個守恒就夠了,質子守恒不需要背。例如
:NH4Cl溶液:
電荷守恒:c(NH4 ) c(H ) = c(Cl-) c(OH-)
物料守恒:c(NH4 ) c(NH3•H2O)= c(Cl-)
處理一下,約去無關的Cl-,得到,c(H ) = c(OH-) c(NH3•H2O),即是質子守恒。
Na2CO3溶液:
電荷守恒:c(Na ) c(H ) = 2c(CO32-) c(HCO3-) c(OH-)
物料守恒:c(Na )= 2c(CO32- HCO3- H2CO3)
處理一下,約去無關的Na ,得到,c(HCO3-) 2c(H2CO3) c(H ) = c(OH-),即是質子守恒。
同樣,可以得到其它的。
也可以這麼說,質子守恒,即所有提供的質子都由來有去。
如:
NH4Cl溶液,水電離出的,c(H ) = c(OH-),但是部分OH-被NH 4結合成NH3•H2O,而且是1:1結合,而H 不變,所以得到,
c(H ) = 原來的總c(OH-) = 剩餘c(OH-) c(NH3•H2O)
Na2CO3溶液,水電離出的,c(H ) = c(OH-),但是部分H 被CO32-結合成HCO3-,而且是1:1結合,還有部分繼續被HCO3-3結合成H2CO3,相當于被CO32-以1:2結合,而OH-不變,所以得到,
c(OH-) = 原來總c(H ) = c(HCO3-) 2c(H2CO3) 剩餘c(H )
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