电荷守恒物料守恒质子守恒

电荷守恒介绍

电荷守恒和物料守恒，质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。

1.化合物中元素正负化合价代数和为零

2.指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的电

荷数

3.除六大强酸，四大强碱外都水解，多元弱酸部分水解。产物中有部分水解时产物

4.这个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。

例如：NaHCO3： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)因为碳酸根为带两个单位的负电荷，所以碳酸根前有一个2。

例如:在 0.1mol/L 下列溶液中

Ⅰ.CH3COONa:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

Ⅱ.Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32- )

Ⅲ.NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)

Ⅳ.Na3PO4:c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)

物料守恒

⒈含特定元素的微粒（离子或分子）守恒

⒉不同元素间形成的特定微粒比守恒

⒊特定微粒的来源关系守恒

例1：在0.1mol/LNa3PO4溶液中：

根据P元素形成微粒总量守恒有：

c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L

根据Na与P形成微粒的关系有：

c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]

根据H2O电离出的H+与OH-守恒有：

c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]

例2：NaHCO3 溶液中

c(Na+)等于碳酸氢根离子的浓度，电离水解后，碳酸氢根以三种形式存在

所以C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒

再例如，Na2CO3溶液中，

c(Na+)等于碳酸根离子的浓度2倍，电离水解后，碳酸根以三种形式存在

所以有 C(Na+)= 2【C(CO32-)+C(HCO3-)+C(H2CO3)】

质子守恒

也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到

例如：Na2CO3溶液

①电荷守恒： C(Na+) +C(H+)===C(OH-) +2C(CO32-) +C(HCO3-) 正电荷=负电荷

②物料守恒： C（Na+)= 2C(CO32-) +2C(HCO3-) +2C(H2CO3)

①-②得质子守恒： C(OH-) =C(H+) +C(HCO3-) +2C(H2CO3) 水电离出的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){物料守恒}

方法一：两式相减①-②得

c(H+)= c（OH-）-c（H2CO3）+c（CO32-）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=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）

可以用电荷守恒和物料守恒联立验证.