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  • 1 # 安鎏

    在電解質溶液裡,各粒子濃度間存在著一些等量關係,從不同的角度可以列出不同的等式。分析如下:

    一、電荷守恆關係

    電解質溶液是呈電中性的,在電解質溶液裡,陽離子所帶的正電荷總數一定等於陰離子所帶的負電荷總數。據此可以列出陰陽離子的物質的量濃度間的等量關係。例如,在CH3COONa溶液中,

    C(Na+)+ C(H+)= C(CH3COO-)+ C(OH-);

    在Na2SO4溶液中,C(Na+)+ C(H+)= 2C(SO42-)+ C(OH-); 在Na2CO3溶液中,C(Na+)+ C(H+)= 2 C(CO32-)+C(OH-)+ C(HCO3-)

    二、元素守恆關係

    電解質溶於水後,要發生電離,有些離子還要發生水解反應,離子的存在形式要發生變化,但元素的物質的量是不變的。據此可以列出有關的等量關係。例如,在 Na2CO3 溶液中,鈉元素與碳元素的物質的量之比為2:1.鈉元素的存在形式為Na+,碳元素的存在形式由於CO32-的部分水解而變為CO32 -、HCO3-和H2CO3 。由C(鈉元素)= 2C(碳元素),即可列出:C(Na+)= 2 C(CO32-)+ 2C(H2CO3)+ 2 C(HCO3-)。 在(NH4)2SO4 溶液中,氮元素與硫元素的物質的量之比為2:1,故C(氮元素)= 2C(硫元素)。

    由於NH4+ + H2O≒NH3·H2O + H+,氮元素的存在形式為 NH4+ 和NH3·H2O

    所以等量關係為:C(NH4+)+ C(NH3·H2O)= 2C(SO42 -)。 三、質子守恆關係

    在鹽溶液中,粒子濃度間除了存在電荷守恆關係和元素守恆關係外,還存在一種質子守恆關係。分析方法是,在鹽溶液(酸式鹽和鹼式鹽除外)中, H+ 和OH -都是由水電離出來的,n(H+)= n(OH-)。鹽的離子可能會結合H+ 或OH -發生水解反應,但最終來自水中的H+ 和OH -的物質的量一定相等。據此可以列出質子守恆關係。例如,在碳酸鈉溶液中,由於發生反應:CO32- + H2O≒HCO3- + OH-,HCO3-+ H2O≒H2CO3 + OH-,使水電離出來的H+的存在形式變為H+、 HCO3- 和H2CO3 。所以存在等量關係:C(OH-)= C(H+)+2C(H2CO3)+ C(HCO3-)。

    總之,在遇到電解質溶液中的等量關係的問題時,應從以上三個方面去分析。可以根據以上思路,分析一下在Na2S溶液中,粒子的物質的量濃度間存在的等量關係。結果如下:

    (1)電荷守恆關係:C(Na+)+ C(H+)= 2 C(S2-)+C(OH-)+ C(HS-)

    (2)元素守恆關係:C(Na+)= 2 C(S2-)+2C(H2S)+2C(HS-)

    (3)質子守恆關係:C(OH-)= C(H+)+2C(H2S)+ C(HS-)

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