一、物料守恆即溶液中某一組分的原始濃度應該等於它在溶液中各種存在形式的濃度之和。也就是元素守恆,變化前後某種元素的原子個數守恆。
⒈ 含特定元素的微粒(離子或分子)守恆
⒉ 不同元素間形成的特定微粒比守恆
例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根據P元素形成微粒總量守恆有:
c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L
根據Na與P形成微粒的關係有:
c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]
根據H2O電離出的H+與OH-守恆有:
c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]
例2:NaHCO3 溶液中
c(Na+)等於碳酸氫根離子的濃度,電離水解後,碳酸氫根以三種形式存在
所以C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 這個式子叫物料守恆
再例如,Na2CO3溶液中,c(Na+)等於碳酸根離子的濃度2倍,電離水解後,碳酸根以三種形式存在
所以有 C(Na+)= 2【C(CO32-)+C(HCO3-)+C(H2CO3)】
二、質子守恆就是酸失去的質子和鹼得到的質子數目相同。
也可以由電荷守恆和物料守恆關係聯立得到
例如:Na2CO3溶液
①電荷守恆: C(Na+) +C(H+)===C(OH-) +2C(CO32-) +C(HCO3-) 正電荷=負電荷
② 物料守恆: C(Na+)= 2C(CO32-) +2C(HCO3-) +2C(H2CO3)
①-②得 質子守恆: C(OH-) =C(H+) +C(HCO3-) +2C(H2CO3) 水電離出的H+ =OH-
NaHCO3 溶液中
存在下列等式
① c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
② c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3){物料守恆}
方法一:兩式相減①-②得
c(H+)= c(OH-)+c(CO32-)-c(H2CO3)這個式子叫質子守恆。
方法二:由酸鹼質子理論
原始物種:HCO3-,H2O
消耗質子產物H2CO3,產生質子產物CO32-,OH-
c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)-c(H2CO3)即c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)
關係:剩餘的質子數目=產生質子的產物數目-消耗質子的產物數目
又如NaH2PO4溶液
原始物種:H2PO4-,H2O
消耗質子產物:H3PO4 H+產 生質子產物:HPO42-(產生一個質子),PO43-(產生二個質子),OH-
所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)
可以用電荷守恆和物料守恆聯立驗證.
一、物料守恆即溶液中某一組分的原始濃度應該等於它在溶液中各種存在形式的濃度之和。也就是元素守恆,變化前後某種元素的原子個數守恆。
⒈ 含特定元素的微粒(離子或分子)守恆
⒉ 不同元素間形成的特定微粒比守恆
例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根據P元素形成微粒總量守恆有:
c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L
根據Na與P形成微粒的關係有:
c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]
根據H2O電離出的H+與OH-守恆有:
c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]
例2:NaHCO3 溶液中
c(Na+)等於碳酸氫根離子的濃度,電離水解後,碳酸氫根以三種形式存在
所以C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 這個式子叫物料守恆
再例如,Na2CO3溶液中,c(Na+)等於碳酸根離子的濃度2倍,電離水解後,碳酸根以三種形式存在
所以有 C(Na+)= 2【C(CO32-)+C(HCO3-)+C(H2CO3)】
二、質子守恆就是酸失去的質子和鹼得到的質子數目相同。
也可以由電荷守恆和物料守恆關係聯立得到
例如:Na2CO3溶液
①電荷守恆: C(Na+) +C(H+)===C(OH-) +2C(CO32-) +C(HCO3-) 正電荷=負電荷
② 物料守恆: C(Na+)= 2C(CO32-) +2C(HCO3-) +2C(H2CO3)
①-②得 質子守恆: C(OH-) =C(H+) +C(HCO3-) +2C(H2CO3) 水電離出的H+ =OH-
NaHCO3 溶液中
存在下列等式
① c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
② c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3){物料守恆}
方法一:兩式相減①-②得
c(H+)= c(OH-)+c(CO32-)-c(H2CO3)這個式子叫質子守恆。
方法二:由酸鹼質子理論
原始物種:HCO3-,H2O
消耗質子產物H2CO3,產生質子產物CO32-,OH-
c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)-c(H2CO3)即c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)
關係:剩餘的質子數目=產生質子的產物數目-消耗質子的產物數目
又如NaH2PO4溶液
原始物種:H2PO4-,H2O
消耗質子產物:H3PO4 H+產 生質子產物:HPO42-(產生一個質子),PO43-(產生二個質子),OH-
所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)
可以用電荷守恆和物料守恆聯立驗證.