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溶液中的粒子守恒之“质子守恒”

2018-11-08虞玲

速读·下旬 2018年11期

虞玲

盐类水解知识的学习过程中,涉及到溶液中的粒子问题的时候,很多学生的第一反应是太难!既有电离又有水解,既有浓度计算又有浓度大小比较,还有各种各样的守恒,确实,如果沒有掌握好里边的关系,学生就好比一头扎进“溶液”的海洋里,万般挣扎而不会游泳的人一般,只能被淹死。那么,如何才能解决这些问题呢?在此,我就关于溶液中最容易考且最容易出错的“质子守恒”作一下讲解。

课本中关于质子守恒的基本概念我们一般有两种理解。

第一种理解是:由水电离出的H+总数永远等于由水电离出的OH-总数。根据这种理解,我们可以有等式如下:

在强碱弱酸盐溶液当中有:C(OH-)==C(H+)+C(酸式弱酸根离子)+C(弱酸分子)。

在强酸弱碱盐溶液中有:C(H+)==C(OH-)+C(弱碱分子)。

例如:在Na2CO3的水溶液中,碳酸钠首先会完全电离乘Na+和CO32-离子,而任意水溶液中都存在着H2O[]H++OH-,则有水给的H+等于水给的OH-,而CO32-又会结合H+形成HCO3-和H2CO3,于是就有等式:

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

这就是碳酸钠水溶液中的质子守恒。又如在NH4Cl水溶液中同理有质子守恒为:

C(H+)==C(OH-)+C(NH3·H2O)

第二种理解是:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)物质的量是相等的。根据这种理解,我们可以有等式如下:

C(得到H+所得产物)==C(失去H+所得的产物)

若某产物是得了n个质子得来的,则该产物的浓度前应乘个n倍系数。

例如:在碳酸氢钠的水溶液中,存在的微粒有如下关系:

从表格中可以看出,失去质子得到的是CO32-和OH-,而得到质子后得的是H2CO3和H3O+(H+),所以有等式:

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

即可以理解为左侧微粒浓度相加等于右侧微粒浓度相加(注意得到(或失去)n个质子才得到的微粒的浓度前应乘个n倍系数)。……

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