物料守恒

编辑:知识号互动百科 时间:2017-08-20 12:14:39
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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。
中文名
物料守恒
外文名
Conservation of materials
又    名
元素守恒
理    解
化学反应前后元素的原子个数守恒
三大守恒关系
物料守恒和电荷守恒质子守恒

目录

物料守恒基本介绍

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物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法。就是说“任一化学反应前后原子种类(指原子核中质子数相等的原子,就是元素守恒)和数量分别保持不变”,可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边带电代数和等于右边。其中的也可以理解为原子核,因为外围电子数可能有变,这时候可以结合电荷守恒来判断问题。可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边(反应物)元素原子(核)个数种类与总数对应相等于右边(生成物)(当然也不会出现种类不同的情况)。物料守恒和电荷守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。

物料守恒举例

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例一:在NaHCO3中,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-(都是1:1反应,也就是消耗一个HCO3-,就产生一个H2CO3或者CO32-),那么守恒式中把Na+浓度和HCO3-及其产物的浓度和画等号(或直接看作钠与碳的守恒):
即c(Na+) == c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)
例二:在0.1mol/L的H2S溶液中存在如下电离过程:(均为可逆反应
H2S=(H+) +(HS-)
(HS-)=(H+)+(S2-)
H2O=(H+)+(OH-)
可得物料守恒式c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)==0.1mol/L, (在这里物料守恒就是S元素守恒--描述出有S元素的离子和分子即可)
例三 :Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒
碳酸钠:电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
上式中,阴阳离子总电荷量要相等,由于1mol碳酸根电荷量是2mol负电荷,所以碳酸根所带电荷量是其物质的量的2倍。
物料守恒
n(Na+)是碳酸根离子物质的量的2倍,电离水解后,碳酸根以三种形式存在所以
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
质子守恒
水电离出的c(H+)=c(OH-)
在碳酸钠水溶液中水电离出的氢离子以(H+,HCO3-,H2CO3)三种形式存在,其中1mol碳酸分子中有2mol水电离出的氢离子
所以c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
此外 质子守恒也可以用电荷守恒和物料守恒两个式子相减而得到(电荷守恒-物料守恒=质子守恒)。
词条标签:
科学 学科