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        質(zhì)子守恒中的幾個問題

        2017-01-04 06:58:13王文霞
        數(shù)理化解題研究 2016年28期
        關(guān)鍵詞:弱堿弱酸質(zhì)子

        王文霞●

        江蘇省黃埭中學(xué)(215131)

        ?

        質(zhì)子守恒中的幾個問題

        王文霞●

        江蘇省黃埭中學(xué)(215131)

        質(zhì)子守恒的依據(jù)是質(zhì)子的得失總數(shù)相等,列出等式的關(guān)鍵是確定好與質(zhì)子有關(guān)的基準(zhǔn)物質(zhì).質(zhì)子基準(zhǔn)物質(zhì)就是溶液中大量存在的并參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì),通常是原始酸堿組分和溶劑分子.在比較離子濃度大小時,經(jīng)常要用到質(zhì)子守恒,但是有些人認(rèn)為質(zhì)子守恒只適用于弱酸或者弱堿形成的正鹽,例如Na2CO3、NH4Cl、CH3COONH4,其實(shí)不僅在正鹽中有質(zhì)子守恒,在酸式鹽、酸、堿、混合溶液中都可以列質(zhì)子守恒,下面分別說明.

        一、酸溶液中質(zhì)子守恒(分別以HCl和CH3COOH為例)

        (1)強(qiáng)酸溶液:以HCl溶液為例,HCl溶液中基準(zhǔn)物質(zhì)為HCl和H2O

        根據(jù)得失氫離子個數(shù)相等,得到質(zhì)子守恒為:c(H3O+)=c(OH-)+c(Cl-),可以簡化為c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),以下的質(zhì)子守恒都以簡化的方式呈現(xiàn).

        (2)弱酸溶液:以CH3COOH溶液為例,CH3COOH溶液中基準(zhǔn)物質(zhì)為CH3COOH和H2O

        根據(jù)得失氫離子個數(shù)相等,得到質(zhì)子守恒為:c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO-)

        在這種溶液中質(zhì)子守恒與電荷守恒是一致的.

        二、堿溶液中的質(zhì)子守恒(分別以NaOH和NH3·H2O為例)

        (1)強(qiáng)堿溶液.以氫氧化鈉溶液為例,NaOH溶液中基準(zhǔn)物質(zhì)為NaOH和H2O

        得到質(zhì)子守恒為:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)

        (2)弱堿溶液.以氨水溶液為例,氨水溶液中基準(zhǔn)物質(zhì)為NH3·H2O和H2O

        在這種溶液中質(zhì)子守恒也與電荷守恒是一致的.

        三、酸式鹽溶液中的質(zhì)子守恒(以Na2HPO4溶液為例)

        四、混合溶液中的質(zhì)子守恒

        1.共軛溶液:(以NH4Cl、NH3·H2O混合溶液為例)

        c(H+)=c(NH3)+c(OH-)

        ①式

        ②式

        例如把Na2CO3和NaHCO3以物質(zhì)的量之比為2∶1的配比配的混合溶液中,質(zhì)子守恒應(yīng)該這樣處理:

        2.非共軛溶液(CH3COONa、NH4Cl混合溶液為例)

        得質(zhì)子產(chǎn)物

        該混合溶液的質(zhì)子守恒為:c(CH3COOH)+c(H3O+)=c(NH3)+c(OH-).可以換成另外一種書寫形式:c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3.H2O)+c(OH-)

        這種類型的質(zhì)子守恒不需要分列,跟溶質(zhì)的物質(zhì)的量也是沒有關(guān)系的.

        3.混合酸溶液

        以弱酸HA與強(qiáng)酸HCl混合溶液為例: c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-)

        4.混合堿溶液

        質(zhì)子守恒是基于電離守恒和水解守恒的基礎(chǔ)上,以H+為載體所列的一個守恒,如果能夠很好地掌握,在解答離子濃度這類題目時,可以起到事半功倍的效果.

        G632

        B

        1008-0333(2016)28-0088-01

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