什么是质子守恒什么是物料守恒

什么是质子守恒什么是物料守恒,第1张

质子守恒:质子主要指的是H+(氢离子),就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同

物料守恒:即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。

1、电荷守恒:电解质溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数相等,即溶液不显电性。(特点是一边全为阳离子另一边全为阴离子,系数为所带电荷数)在硫化钠溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+C(OH-)

2、物料守恒:就是电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。(特点是一边都含有一种元素,另一边都含另一种原始的元素,系数和原始组成中两种元素的个数比有关)c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)

3、质子守恒:水电离的特征是c (H+)= c (OH-),可有上述两种守恒相加减得到。

c (OH-)=c(HS-)+2c(H2S)+c(H+)

三大守恒是c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-);c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S);c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(H2S)。

NaHS为强碱弱酸盐,HS-水解导致溶液呈碱性,溶液中总正电荷浓度一定与总负电荷浓度相等,即满足电荷守恒,物料守恒,质子守恒。

化学中的三大守恒:

1、电荷守恒:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,也就是所谓的电荷守恒规律,如NaHCO3溶液中存在着如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。

2、物料守恒:电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但某些关键性原子总是守恒的,如01mol/LK2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=02mol/L。

3、质子守恒:在任何溶液中由水电离出的H+、OH-始终相等,即溶液中H、O原子之比恒为2:1,故有:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)。

物料守恒

即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。

例01mol/L的NaOH溶液02L,通入标准状况下448mL

H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是

(D)

A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]

B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]

C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]

D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]

〖分析〗对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;二是物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。

上述溶液实际上是含002mol

NaHS的溶液。根据上面的规律:

电荷守恒:溶液中阳离子有Na+

、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-。

[Na+]+[H+]=[HS-]+2[S2-]+[OH-]

…………………①

物料守恒:HS-由于水解和电离,其存在形式为HS-、S2-、H2S。

S=[S2-]+[HS-]+[H2S]

而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]

…………②

②代入①中,得[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]

…………………③

另在溶液中,H+

、OH-都由H2O电离而来(仅对20摄氏度时

pH=7的溶液),故H+

、OH-二者的总量应相等,而H+由于HS-水解的原因存在形式为H+、H2S,OH-由于HS-电离的原因存在形式为OH-、S2-。同样可得到③。

综上所述,答案选D

物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。

质子守恒

质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。

可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到

NaHCO3

溶液中

存在下列等式

C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)

{电子守恒}

C(Na+)=C(HCO3-)+

C(CO32-)+C(H2CO3)

{物料守恒}

方法一:两式相减得

C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)

这个式子叫质子守恒。

方法二:由酸碱质子理论

原始物种:HCO3-,H2O

消耗质子产物H2CO3,产生质子产物CO32-,OH-

C(H+)=C(CO32-)+C(OH-)

-C(H2CO3)即C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)

关系:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目

直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦,但比较保险

又如NaH2PO4溶液

原始物种:H2PO4-,H2O

消耗质子产物:H3PO4,产生质子产物:HPO42-(产生一个质子),PO43-(产生二个质子),OH-

所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)

你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下

1,电荷守恒就是阴离子所带带电荷数等于阳离子所带电荷数。例如Na2SO4

溶液

c(Na+)+c(H+)=c(oH-)+2C(SO4

2-)

它是三者中最简单的。

2,物料守恒可以抓住一种元素来看。例如

抓住炭

Na2co3溶液

C(Na+)=2C(CO3

2-)+2C(HCO3-)+2C(H2CO3)此处就是抓住碳与钠。

3,质子守恒比较抽象可以认为是氢离子守恒一般会写质子守恒的应该是既会电离又会水解的离子。例如Na2CO3溶液

失的等于得的

水失一个变为氢氧根

碳酸根得一个变碳酸氢根

得两个变碳酸

水得一个变水合氢离子

也就是氢离子

C(OH-

)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3)

你试着画画图很容易的。

物料守恒可以理解为元素守恒的另一种说法

溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和

也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒

用NaHCO3溶液为例:

如果HCO3-没有电离和水解,那么Na+和HCO3-浓度相等

现在HCO3-会水解成为H2CO3,电离为CO32-,

但是Na与C的个数比始终是1:1,

所以 c(Na+) == c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)

物料守恒

即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。

也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。

例01mol/L的NaOH溶液02L,通入标准状况下448mL

H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是

(D)

A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]

B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]

C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]

D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]

〖分析〗对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;二是物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。

上述溶液实际上是含002mol

NaHS的溶液。根据上面的规律:

电荷守恒:溶液中阳离子有Na+

、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-。

[Na+]+[H+]=[HS-]+2[S2-]+[OH-]

…………………①

物料守恒:HS-由于水解和电离,其存在形式为HS-、S2-、H2S。

S=[S2-]+[HS-]+[H2S]

而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]

…………②

②代入①中,得[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]

…………………③

另在溶液中,H+

、OH-都由H2O电离而来(仅对20摄氏度时

pH=7的溶液),故H+

、OH-二者的总量应相等,而H+由于HS-水解的原因存在形式为H+、H2S,OH-由于HS-电离的原因存在形式为OH-、S2-。同样可得到③。

综上所述,答案选D

物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。

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