质子守恒是指酸失去的质子和碱得到的质子数目相同，质子守恒和物料守恒千害将，电荷守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。
- 中文名 质子守恒
- 外文名 Conservation of proton
- 应用学科 粒子
- 适用领域范围 化学
- 解释 酸失去的质子和碱得到的质子相同
电荷守恒
化合物电荷
⒈ 化合物中元素正负化合价来自代数和为零
溶液电荷
⒉ 溶液中所有阳离子所360百科带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数
电荷守恒介绍
电荷守恒和物者织料守恒，质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。 1.化合物中元素正负化合价代数和为零 2.指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的电荷数 3.除六大强酸，三大强碱外都水解，多元弱酸部分水解。产物中有部分水解时产物 4.这开川眼亮明居汽绍个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。
例如:NaHCO3: c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO3)
(因为碳酸根为带两个单位的负电荷，所以碳酸根前有一个2) CH3COONa: c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH)
Na2CO3: c(N磁a)+c(H)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO3)
NaHCO3: c(Na)+c(H)=c(HCO3)+2c(CO3)+c(OH)
Na3PO4: c(Na)+c(H)=3c(PO4核稳记)+2c(HPO4)+c(H2PO4)+c(OH)
物料守恒
⒈ 含特定元素的微粒(离子或分子)守恒
⒉ 不同路似治似而基较费元素间形成的特定微粒比守恒
⒊ 特定微粒的来源含还因写车为超方笑儿关系守恒
例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根据P元素形成微粒总量守恒有:c[PO4]+c[HPO4]+c[H2PO4尽己职控耐]+c[H3PO4]=0.1mol/L
根据Na与P形成微粒的关系有:c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4]+3c[H3PO4]
根据H2O电离出的H+与OH-守恒状深围磁测茶有:c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]
例2:NaHCO3 溶液中
c(Na+)等于碳酸氢根离子的浓度，电离水解后，碳酸氢根以三种形式存在
所以C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒
再例如，Na2CO3溶液中，
c(Na+)等于碳酸根离子的浓度2倍，电离水解后，碳酸根以三种形式合培定冲东丝丝存在
所以有 C(抓交互Na+)= 2【C(CO32-)+C(HCO3-)+C(H2CO3)】
质子守恒
也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到
例如:Na2CO3溶液
①电荷守恒: C(Na) +C(H)===C(来自OH) +2C(CO3) +C(HCO3) 正电荷=负电荷
② 物料守恒: C(Na)= 2C(CO3) +2C(HCO3) +2C(H2CO3)
①-②得 质子守恒: C(OH) =C(H) +C(HCO3) +2C(H2CO3) 水电离出的H=OH
NaH360百科CO3溶液
① c(H)+c(Na)=c(HCO3)+2c(CO3)+c(OH)
② c(Na)=c(HCO3)+c(CO3)+c(H2CO3){物料守恒还评机志比爱失构}
方法一:两式相减①-②得
c(H+)= c(OH)+c(CO3)-c(H2CO3)这个式子叫质子守恒。
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CO3，OH
c(H)=c(CO3)+c(OH)-c(H2CO3)即c(H)+c(H2CO3欢船)=c(CO3)+c(OH)
关系:剩余的质子数目=产生质子的产物数目-消耗质子的联菜胶众企产物数目
直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单，但要细心样红营热重首散露;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻三升位反干队探烦，但比较保险
又如NaH2PO4溶液
原始物种:H2PO4，H2O
消耗质子产物:H3PO4 H+产生质子产物:HPO4(投意产生一个质子)，PO4(产生二个质子)，OH
所以:c(H)=c(HPO4)+2c(PO4)+c(OH)-c(H3PO4)
可以用电荷守恒和物料守恒联立验证.
快速书写
快速书写质子守恒的方法:
断入又声阳己及 第一步:定基准物(能得失氢离子的物质) (若为溶液则包括水)利用电离和水觉花儿提死解得到 得质子产物和失质子产物。
第二步:看基准物 、得质子支产物和失质子产物相差的质子数
简试未再绿 第三步: 列出质子守恒关系式 得质子数=失质子数
第四步:用物料守恒和电荷守恒加以验证
质子守恒的主要题型:
1.单一的酸溶液
例:H3PO怎既4溶液中:
基准物:H2O 和 H3PO4.
得质子产物:H3O+(相差1个质子)即H+
失质子产物:H2PO4- (相差1个质子)
HPO42-(差2个质子)
PO43-(相差3个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为:
期据续右重都心沉末纪伤 c(H+) = c(H2PO4-) + 2c(HPO42-) + 3c雨凯爱也志诉(PO43-) + c(OH-)
2.单一的碱溶液 例:NH3·H血集问力2O溶液中:
基准物:H2O 流使亲双织探留NH3·H2O
得质子产物:H3O+(相差室排春处卫批众送内朝述1个质子)即H+
NH4+ (相差1个质子)
失质子产物:OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为:c(H+) + c(NH4+) = c(OH-) 不难看出控蒸季帮年低是内单一的酸溶液或者碱溶液的质子守恒其实就是电荷守恒。 混合酸的溶液或者混合碱溶液也是这个样子滴!
3.单一的起维菜定协群线候损甲船正盐溶液
例(1):Na2CO3溶液
基准物:H2O CO32-
得质子产物:
H3O+(相差1个质子)即H+
HCO3-(相差1个质子)
H2CO3(相差2个质子)
失质子产物:OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为: c(H+) + c(HCO3-) + 2c(H2CO3) = c(OH-) 例(2):NH4Cl 溶液
基准物:H2O 、NH4+ 得质子产物:H3O+(相差1个质子)即H+
失质子产物:
NH3·H2O(相差1个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为 c(H+) = c(NH3·H2O) + c(OH-)
例(3):(NH4)3PO4溶液
基准物:H2O 、NH4+ 、 PO43-
得质子产物:
H3O+(相差1个质子)即H+
HPO42-(相差1个质子)
H2PO4- (相差2个质子)
H3PO4(相差3个质子)
失质子产物:
NH3·H2O(相差1个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为 c(H+) + c(HPO42-) + 2c(H2PO4-) + 3c(H3PO4) = c(NH3·H2O) + c(OH-)
4 .单一的酸式盐溶液
例(1):NaH2PO4溶液
基准物:H2O H2PO4-
得质子产物:H3O+(相差1个质子)即H+
H3PO4(相差1个质子)
失质子产物:
HPO42-(相差1个质子)
PO43-(相差2个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为
c(H+) + c(H3PO4) = c(HPO42-) + 2c(PO43-) + c(OH-)
例(2):NH4HCO3溶液 基准物:H2O 、 NH4+ 、HCO3- 得质子产物:H3O+(相差1个质子)即H+
H2CO3(相差1个质子)
失质子产物:
NH3·H2O(相差1个质子)
CO32- (相差1个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为 c(H+)+ c(H2CO3) = c(NH3·H2O) + c(CO32-) + c(OH-)
例(3):(NH4)2HPO4溶液 基准物:H2O 、 NH4+、HPO42- 得质子产物:H3O+(相差1个质子)即H+
H2PO4- (相差1个质子)
H3PO4 (相差2个质子)
失质子产物:NH3·H2O(相差1个质子)
PO43- (相差1个质子)
OH- (相差1个质子)
质子守恒关系式为 c(H+) + c(H2PO4-) + 2c(H3PO4) = c(NH3·H2O) + c(PO43-) + c(OH-)
5.多种盐的混合溶液 例:CH3COONa与NaF的混合液 基准物:H2O CH3COO- F-
得质子产物:
H3O+(相差1个质子)即H+
CH3COOH(相差1个质子)
HF(相差1个质子)
失质子产物:OH- (相差1个质子) 质子守恒关系式为 c(H+) + c(CH3COOH) + c(HF) = c(OH-)
6.酸碱反应后的混合溶液:此类型混合溶液，应运用物料守恒和电荷守恒联立消去强酸或强碱离子后得到质子守恒变式。质子守恒关系式特殊。
例(1):同浓度同体积的CH3COONa与CH3COOH混合液
物料守恒:c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) = 2c(Na+)
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)
质子守恒关系式为:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(Na+)
例(2):同浓度同体积的CH3COONa与NaOH混合液
物料守恒:2[c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) ]= c(Na+)
电荷守恒:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)
质子守恒关系式为:c(H+) + 2c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = c(OH-)
例(3):同浓度同体积的NH4Cl与NH3·H2O混合液
物料守恒: c(NH4+)+ c(NH3·H2O) =2 c(Cl-)
电荷守恒: c(NH4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)即2c(NH4+) +2 c(H+) = 2c(Cl-) + 2c(OH-)
质子守恒关系式为:2c(H+) +c(NH4+) = c(NH3·H2O) + 2c(OH-)
例(4):同浓度同体积的NH4Cl与HCl混合液
物料守恒:2[ c(NH4+)+ c(NH3·H2O) ]= c(Cl-)
电荷守恒: c(NH4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)
质子守恒关系式为:c(H+) = c(NH4+) + 2c(NH3·H2O) + c(OH-)
质子守恒解读
一般情况下，很少单独考虑质子守恒，实际上在盐(水)溶液中存在的质子守恒可看作是物料守恒与电荷守恒的叠加项
所谓的质子守恒，实质是从水的电离出发，考虑弱酸根离子结合水电离出的H+或弱碱阳离子结合水电离出的OH-，然后在溶液中寻找H+和OH-的"藏身"之所，而列出的等式关系。常用于盐溶液中粒子浓度关系的比较
下面以Na2CO3溶液、NH4Cl溶液和(NH4)2CO3溶液为例，来确定它们的溶液中各自存在的质子守恒关系。
1、Na2CO3溶液
在不考虑CO32-水解时，水电离出的H+与OH-的物质的量是相等的，但当CO32-水解结合部分水电离出的H+后，分别生成了HCO3-(结合一个H+)和H2CO3(结合两个H+)，而OH-未被消耗，因此可列出等式关系:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2×c(H2CO3)，即Na2CO3溶液中的质子守恒
2、NH4Cl溶液
NH4+水解结合的是由水电离出的部分OH-，生成了NH3·H2O，而H+未被消耗，因此可列出等式关系:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)，即为NH4Cl溶液中的质子守恒
3、(NH4)2CO3溶液
NH4+水解结合的是由水电离出的部分OH-，生成了NH3·H2O;CO32-水解结合部分水电离出的H+，分别生成了HCO3-和H2CO3，H+、OH-都有一部分被消耗，分别寻找H+、OH-在溶液中的"藏身"之所，即可列出下列等式关系:
c(H+)+c(HCO3-)+2×c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)，即为(NH4)2CO3溶液中的质子守恒。
