一. 电荷守恒(又称溶液电中性原则):指溶液必须保持电中性,所有阳离子带的电荷总数等于所有阴离子的带电荷总数。
如浓度为cmol/L的Na2CO3溶液中,其电荷守恒为:
①
二. 物料守恒:指某些特征性原子是守恒的。如在Na2CO3溶液中无论碳原子以什么形式存在,都有 。物料守恒实质上是物质守恒在化学溶液中的另一表达形式,即指化学变化前后各元素的原子总数守恒。
如在浓度为cmol/L的Na2CO3溶液中, 中碳原子守恒式为:
根据Na元素与C元素物质的量之比为2:1,则有:
故 ②
三. 质子守恒:
质子守恒是指电解质溶液中的粒子电离出氢离子(H+)总数等于粒子接受的氢离子(H+)总数加上游离的氢离子(H+)数。或者理解为电解质溶液中分子或离子得到或失去的质子的物质的量应相等。质子守恒公式的意义是由水电离出的 数目(或浓度)永远等于由水电离出的 的数目(或浓度),这是对质子守恒的另一角度的表述。
如Na2S水溶液中的质子转移图示如下:
得质子 基态物质 失质子
由上表可得质子守恒关系式为:c(H3O+)+ c(HS-)+2c(H2S) = c(OH-)
或c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S) = c(OH-)
实际上,质子守恒也可以根据电荷守恒和物料守恒联合求得。
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+ c(HS-)+2c(S2-) ①
物料守恒:c(Na+)= 2c(S2-)+2 c(HS-)+2c(H2S) ②
将②代入①式、化简得:c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S)
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