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        淺析弱酸式鹽質(zhì)子守恒式寫法

        2009-09-07 07:18:44
        現(xiàn)代教育探索 2009年17期
        關(guān)鍵詞:碳酸氫鈉電離質(zhì)子

        趙 穎

        對于正鹽三種守恒是式(物料守恒式、電荷守恒式、質(zhì)子守恒式),許多課外資料都有較詳細的介紹,而對于弱酸式鹽水解的質(zhì)子守恒式寫法還少見。

        例1、 寫出NaHCO3溶液中的質(zhì)子守恒式

        解法一

        [分析]質(zhì)子守恒式是根據(jù)水所電離出的H+和OH-相等得到的。而弱酸式鹽本身能電離出H+,水解能生成OH-,而且兩者的程度又不同,所以溶夜中的H+不是全部由水電離產(chǎn)生,造成不守恒。這和正鹽質(zhì)子守恒式是不同,因此寫弱酸式鹽質(zhì)子守恒式時必須減去弱酸式鹽本身能電離出H+,鹽類水解守恒式在高中化學(xué)課程中,既是重點又是難點,并且在近幾年高考中出現(xiàn)較多,

        在NaHCO3溶液中存在下列方程式和離子方程式

        H2OH++ OH- (H+和OH-由水電離產(chǎn)生)

        HCO3-H2CO3+OH- (H2CO3中兩個H+中一個是由水電離產(chǎn)生,OH-是由水電離產(chǎn)生)

        HCO3-H++CO32- (H+由弱酸式鹽電離產(chǎn)生)

        根據(jù)質(zhì)子守恒式的含義:是由水電離出的H+和OH-相等得到的,所以H+濃度總減去由酸式鹽電離產(chǎn)生的H+,再加上由水解產(chǎn)生H2CO3中的1個H+為水電離出的H+,在溶液中,OH-全部由水電離產(chǎn)生,包括由水電離產(chǎn)生的OH-和HCO3-水解產(chǎn)生的OH-。

        因此,碳酸氫鈉溶液中的質(zhì)子守恒式為:C(OH-) =C(H+)-C(CO32-)+C(H2CO3)

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

        解法二

        在碳酸氫鈉溶液中:

        1.物料守恒式:C(Na+) =C(HCO3-)+C(H2CO3)+C(CO32-)

        2.電荷守恒式:C(H+)+C(Na+) =C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)

        因為是在同一溶液中,所以各粒子濃度是相同的,根據(jù)鈉離子濃度相等,將兩式聯(lián)并得。

        C(HCO3-)+C(H2CO3)+C(CO32-) =C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)-C(H+)

        整理得:

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

        得到的等式與解法一碳酸氫鈉質(zhì)子守恒式相同,所以,該方法也能正確解出弱酸式鹽的質(zhì)子守恒式。

        解法三:

        在碳酸氫鈉溶液中:

        1.物料守恒式:C(Na+) =C(HCO3-)+C(H2CO3)+C(CO32-)

        2.電荷守恒式:C(H+)+C(Na+) =C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)

        因為是在同一溶液中,所以各粒子濃度是相同的,根據(jù)鈉離子濃度相等,將兩式相減得。

        由2-1得

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

        整理得

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

        該式與解法一、二得到的碳酸氫鈉溶液質(zhì)子守恒式相同,因此,弱酸式鹽的質(zhì)子守恒式也可以通過電荷守恒式減去物料守恒式得到,即:

        電荷守恒式—物料守恒式=質(zhì)子守恒式

        該等式不僅適用于弱酸式鹽,而且也適用正鹽。該等式也可變形,已知任意兩個就

        解出第三個守恒式。

        例2、寫出Na2HPO4和NaH2PO4的質(zhì)子守恒式

        (1)在Na2HPO4溶液中

        1.物料守恒式:C(Na+)=2C(HPO42-)+2C(PO43-)+2C(H2PO4-)+2C(H3PO4)

        2.電荷守恒式:C(H+)+C(Na+) =3C(PO43-)+2C(HPO42-)+C(H2PO4-)+C(OH-)

        所以Na2HPO4溶液的質(zhì)子守恒式為:

        2-1,得

        C(H+) =C(PO43-)-C(H2PO4-)+C(OH-)-2C(H3PO4)

        整理 得

        2C(H3PO4)+C(H+)+C(H2PO4-) =C(PO43-)+C(OH-)

        (2)在NaH2PO4溶液中

        1.物料守恒式:C(Na+) =C(H2PO4-)+C(H3PO4)+C(HPO42-)+C(PO43-)

        2.電荷守恒式:C(H+)+C(Na+) =C(H2PO4-)+2C(HPO42-)+3C(PO43-)+C(OH-)

        所以NaH2PO4溶液的質(zhì)子守恒式為:

        2-1,得

        C(H+)=C(HPO42-)+2C(PO43-)+C(OH-)-C(H3PO4)

        整理 得

        C(H+)+C(H3PO4)=C(HPO42-)+C(PO43-)+C(OH-)

        在寫弱酸式鹽質(zhì)子守恒式時,一定要細心正確地寫出其物料守恒式和電荷守恒式,兩式相減不要丟小符號。通過解法一、二、三可以看出,解法一是基礎(chǔ),是根據(jù)質(zhì)子守恒式原理推出得到,而解法二和三是在解題和實踐中得到,比較容易掌握。

        (河北省臨城縣職業(yè)技術(shù)教育中心)

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