水溶液中的三守恒.ppt

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1、水溶液中的三守恒一、电荷守恒：★电荷守恒实质是根据电解质溶液总是呈电中性，说明电解质溶液中阳离子所带正电荷的总物质的量等于阴离子所带负电荷的总物质的量。由于同一溶液中溶液体积相同，故常用物质的量浓度来代替物质的量。即：n(正电荷总)=n(负电荷总)或c(正电荷总)=c(负电荷总)书写电荷守恒式的方法：先找出溶液中所有的离子，然后阳离子一边，阴离子一边，按守恒式书写。例如：Na2CO3溶液中，Na2CO3=2Na＋＋CO32－,H2OH＋＋OH－，CO32－水解得HCO3－。故溶液中的电荷守恒表达式为：n(Na＋)+n(

2、H＋)=n(OH－)+n(HCO3－)+2n(CO32－),也可写作：c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(HCO3－)+2c(CO32－)要特别注意CO32－,由于1个CO32－带有2个电荷，故CO32－所带负电荷的总物质的量是CO32－的物质的量的两倍。同理：Na3PO4溶液中，电荷守恒表达式为：c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋3c(PO43－)＋2c(HPO42－)＋c(H2PO4－)练习：写出下列溶液中的电荷守恒式：FeCl3、CH3COONa、NaHCO3、Zn(NO3)2、CuCl2、CuSO4

3、、NaHSO3、Fe(NO3)3、Al2(SO4)3、CH3COOH和CH3COONa的混合液、二、物料守恒：★物料守恒的实质是：原子质量守恒与物质定比组成的体现。每个化合物的组成是不变的，通常用化学式表示，如BaSO4。化学式中各原子右下角的数字表示各原子的个数比，也即表示各原子的物质的量之比，右下角的1省略不写。※写好物料守恒式的关键是找准核心原子，一般分别以阳离子和酸根离子中的核心原子的相互关系来列等式。通常阳离子的核心原子：单原子离子就是本身；复杂阳离子常见的就是NH4＋，其核心原子是N原子。阴离子的核心原子：单

4、原子离子就是本身；复杂阴离子的核心原子通常是酸根中除O、H原子的那个原子，亦即形成酸根的核心原子；若是羧酸，则以羧基中的碳原子为核心原子。如：SO42－中的S，H2PO4－中的P，CH3COO－中的一个C等。例如：Na2SO3溶液中：①n(Na)=2n(S)（物质定比组成)，由于SO32－水解：SO32－＋H2OHSO3－＋OH－，HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－,S原子以SO32－、HSO3－、H2SO3形式存在于溶液中。根据质量守恒定律得：②n(S)=n(SO32－)＋n(HSO3－)＋n(H2SO3)，由①②可

5、得：③n(Na＋)=2[n(SO32－)＋n(HSO3－)＋n(H2SO3)]，亦即：④c(Na＋)=2c(SO32－)＋2c(HSO3－)＋2c(H2SO3)因此，在(NH4)2SO4溶液中有：2c(SO42－)=c(NH4＋)＋c(NH3·H2O)1.写出下列盐水解的方程式及离子方程式FeCl3、NH4Cl、Al2(SO4)3、Na2S、Na2SO3、K3PO4、FeCl2、ZnSO4、2.写出下列盐溶液中的电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式：K2CO3、NaClO、AlCl3、Zn(NO3)2、(NH4)2SO4、

6、K2SO3、K2S、Na3PO4练习：写出下列盐溶液中的物料守恒式：Na2CO3、Na2S、NaClO、AlCl3、FeSO4、Na2CO3写出下列盐溶液的电荷守恒和物料守恒三、质子守恒定律(也即水电离守恒)★质子守恒定律，实质就是水电离守恒，只是说法不同。这个定律主要应用于单水解的正盐溶液。由于在任何水溶液中，都有：H2OH＋＋OH－成立，故同一水溶液中，总有“n(H＋)(水电离)=n(OH－)(水电离)”成立。也可以写成：c(H＋)(水电离)=c(OH－)(水电离)。但是，在单水解盐溶液中，由水电离产生的H＋或OH－

7、中，一部分与水解离子结合生成弱电解质分子，而不再以自由离子形式存在于溶液中。依据质量守恒定律，可以将上式写成质子守恒定律。注意：质子守恒定律也可以由电荷守恒式和物料守恒式相加减得到。例如：Na2CO3溶液中，CO32－能水解，CO32－＋H2OHCO3－＋OH－；HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－可知：溶液中的自由OH－全部由水电离提供，而由水电离产生的H＋则分成三个部分：c(H＋)(水电离)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)由于H2CO3中的两个H原子均来自于水电离产生的H＋，因此c(H2CO

8、3)的前面要乘以2。将上式与水电离等式结合，可得：c(OH－)(水电离)=c(OH－)(自由)=c(H＋)(水电离)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)即c(OH－)(自由)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)此式即为质子守恒式。依据这些方法，可以写出任意单水解的盐的质子守