电解质溶液中三种守恒关系的应用

电解质溶液中三种守恒关系的应用

【摘要】本文浅述笔者在教学工作中的一些经验，以供同行借鉴。

【关键词】电荷守恒；物料守衡；质子守衡；电离平衡；水解平衡

古语云：授人以鱼，只供一饭。授人以渔，则终身受用无穷。学知识，更要学方法。在学习《电离平衡》一章时，学生对于电解质溶液中微粒浓度的比较，尤其是有等量关系的微粒浓度问题，常感到棘手，解答非常困难。对此，在教学中我尝试扩大知识面，补充引入三种守恒式的讲授，发现学生普遍能够接受，教学效果显著提高。

三种守恒关系其实是电解质溶液中三种平衡的数学表达式。

1.电荷守衡

电解质溶于水时，当处于平衡状态时，无论存在多少种离子，溶液中阳离子所带正电荷的总数必等于阴离子所带负电荷的总数，即溶液总是电中性的，这一规律称为电荷平衡。它的数学表达式叫电荷等衡式。

例：写出ＮａＨＣＯ３在溶液中的电荷等衡式。

分析：溶液中带正电荷的离子有Ｎａ＋，Ｈ＋，各带有1个单位的正电荷；带负电荷的离子有ＯＨ－，ＨＣＯ３－，ＣＯ３２－，前两者各带有1个单位的负电荷，后者带有2个单位的负电荷。根据电荷守恒，则ＮａＨＣＯ３溶液的电荷等衡式为：［Ｎａ＋］＋［Ｈ＋］＝［ＨＣＯ３－］＋［ＯＨ－］＋2［ＣＯ３２－］注：在ＮａＨＣＯ３溶液中所有的离子种类和ＮａＨＣＯ3完全相同，所以其电荷等恒式与上式完全相同。

2.物料守衡

在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。

例：写出0.1ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３溶液的物料等衡式。

分析：ＮａＨＣＯ３（0.1ｍｏｌ／Ｌ）在溶液中存在如下关系：

ＮａＨＣＯ３＝Ｎａ＋＋ＨＣＯ３－

ＨＣＯ３－＋Ｈ２Ｏ Ｈ２ＣＯ３＋ＯＨ－（水解平衡）

ＨＣＯ３－ Ｈ＋＋ＣＯ３２－（电离平衡）