电荷守恒
电解质溶液都是呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷总数值相等。
物料守恒
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。
质子守恒
即酸(广义)失去的质子和碱(广义)得到的质子数目相同
如:NaHCO3 溶液中存在下列等式
电荷守恒 C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒 C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3)
方法一:两式相减得
质子守恒C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)
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:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目
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)
要分析三大守恒的特征,电荷守恒是等式同侧离子带相同电荷,用于比较阴阳离子的相对多少或溶液的酸碱性等;物料守恒是等式一侧所有微粒都含有同一种元素,同样用于比较微粒的相对多少;质子守恒是等式一侧是氢氧根离子,另一侧全含有或绝大多数氢元素。