怎样理解化学中电解质溶液中的三种守恒关系

职业培训 培训职业 2024-12-21
电荷守恒,最基本的意思是阴阳离子所带的正负电荷相等, 如:碳酸钠溶液中的电荷守恒, VL溶液中的离子:Na+ , (CO3)2- , H+, OH- , HCO3- 阳离子带的电荷=阴离子带的电荷 [Na+ ]*V *1 + [H+]*V*1 = [(CO3)2-]*V*2 +[OH-]*V*1 + [HCO3-]*V*1 上式中加号连接的每一个式子是相关

电荷守恒,最基本的意思是阴阳离子所带的正负电荷相等,

如:碳酸钠溶液中的电荷守恒, VL溶液中的离子:Na+ , (CO3)2- , H+, OH- , HCO3-

阳离子带的电荷=阴离子带的电荷

[Na+ ]*V *1 + [H+]*V*1 = [(CO3)2-]*V*2 +[OH-]*V*1 + [HCO3-]*V*1

上式中加号连接的每一个式子是相关离子所带电荷的数量,如:[Na+ ]*V *1 是钠离子所带的

电荷,等号两边约去相同的部分可得:[Na+ ] + [H+] = 2[(CO3)2-] + [OH-] + [HCO3-]

物料守恒:简单的理解是元素守恒。

如:碳酸钠溶液中的物料守恒, VL溶液中 Na2CO3 ===2Na+ (CO3)2-

(CO3)2- + H2O === HCO3- + OH- (可逆) ,

HCO3- + H2O === H2CO3 +OH-(可逆)

钠离子的物质的量 = 2倍的碳酸根的物质的量

碳酸根的物质的量=[ (CO3)2-]*V + [ HCO3-]*V + [H2CO3]*V

钠离子的物质的量=[Na+ ]*V

[Na+ ]*V =2 [ (CO3)2-]*V + 2[ HCO3-]*V + 2[H2CO3]*V

[Na+ ]=2 [ (CO3)2-] + 2[ HCO3-] + 2[H2CO3]

质子守恒: 水电离出来的氢离子和氢氧根离子相等。

H2O === H+ + OH- (可逆), (CO3)2- + H2O === HCO3- + OH- (可逆),

HCO3- + H2O === H2CO3 + OH-(可逆)

氢离子的物质的量(的总和) = 氢氧根离子的物质的量(的总和)

氢离子的物质的量(的总和)=[H+]*V(自由的部分) + [ HCO3-] *V(被固定的部分) + [H2CO3]*V*2(被固定的部分,一个CO32-转化为H2CO3需要水电离出的两个H+)

氢氧根离子的物质的量(的总和)= [OH-]*V

[OH-]*V = [H+]*V + [ HCO3-] *V + [H2CO3]*V*2

[OH-] = [H+] + [ HCO3-] + 2[H2CO3]

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