什么是物质守恒和质子守恒?请描述一下,举个例子~
1.含有特定元素的粒子(离子或分子)的守恒。
不同元素间形成的特定粒子比守恒。
3.特定粒子源关系守恒。
示例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根据元素P形成的粒子总量守恒,有:
c[PO43-]+c[hpo 42-]+c[h2po 4-]+c[h3po 4]= 0.1mol/L
根据Na和P形成粒子的关系,有:
c[Na+]= 3c[PO43-]+3c[hpo 42-]+3c[h2po 4-]+3c[h3po 4]
从H2O电离的H+和OH-守恒如下:
c[OH-]= c[hpo 42-]+2c[h2po 4-]+3c[h3po 4]+c[H+]
实施例2:在2:NaHCO3溶液中
C(Na+)等于碳酸氢根离子的浓度。电离和水解后,碳酸氢盐以三种形式存在。
所以公式C(Na+)= C(HCO 3-)+C(CO32-)+C(h2co 3)叫做物质守恒。
再比如,在Na2CO3溶液中,c(Na+)等于碳酸根离子浓度的两倍。电离和水解后,碳酸盐以三种形式存在。
所以有c(Na+)= 2c(CO32-)+c(HCO 3-)+c(h2co 3)。
第二,质子守恒是指酸失去的质子数与碱得到的质子数相同。
也可以从电荷守恒和物质守恒的关系得到。
例如:Na2CO3溶液
①电荷守恒:c(na+)+c(h+)= = c(oh-)+2c(co32-)+c(HCO 3-)正电荷=负电荷。
②物质守恒:C(Na+)= 2C(CO32-)+2C(HCO 3-)+2C(h2co 3)。
①-②质子守恒:C(OH-)= C(H+)+C(HCO 3-)+2C(h2co 3)H+= OH-
在碳酸氢钠溶液中
存在以下等式
①c(H+)+c(Na+)= c(HCO 3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
②C(Na+)= C(HCO 3-)+C(CO32-)+C(h2co 3){物质守恒}
方法一:两个表达式相减①-②得到。
C(H+)= c(OH-)+c(CO32-)-c(H2CO3)叫做质子守恒。
方法2:基于酸碱质子理论
原始物种:碳酸氢盐,H2O
消耗质子产物H2CO3产生质子产物CO32-,OH-
C(H+)=c(CO32-)+c(OH-)-c(H2CO3)的意思是c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)。
关系式:剩余质子数=产生质子的产物数-消耗质子的产物数。
另一个例子是NaH2PO4溶液。
原始物种:H2PO4-,H2O
消耗的质子产物:H3PO4 H+产生的质子产物:HPO42-(产生一个质子)、PO43-(产生两个质子)、OH-
所以:c(h+)= c(hpo 42-)+2c(po43-)+c(oh-)-c(h3po 4)。
可以用电荷守恒和材料守恒同时验证。