电解质溶液中三大守恒规律

在电解质溶液里，各粒子浓度间存在着一些等量关系，从不同的角度可以列出不同的等式。现分析如下。

  一、电荷守恒关系

    电解质溶液是呈电中性的，在电解质溶液里，阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。据此可以列出阴阳离子的物质的量浓度间的等量关系。例如，在CH3COONa溶液中，

C（Na+）+ C（H+）= C（CH3COO-）+ C（OH-）；

在Na2SO4溶液中，C（Na+）+ C（H+）= 2C（SO42-）+ C（OH-）；

在 Na2CO3 溶液中，C（Na+）+ C（H+）= 2 C（CO32-）+C（OH-）+ C（HCO3-）。

 二、元素守恒关系

    电解质溶于水后，要发生电离，有些离子还要发生水解反应，离子的存在形式要发生变化，但元素的物质的量是不变的。据此可以列出有关的等量关系。例如，在 Na2CO3 溶液中，钠元素与碳元素的物质的量之比为2：1。钠元素的存在形式为Na+，碳元素的存在形式由于CO32-的部分水解而变为CO32 -、HCO3-和H2CO3 。由C（钠元素）= 2C（碳元素），即可列出：C（Na+）= 2 C（CO32-）+ 2C（H2CO3）+ 2 C（HCO3-）。

     在（NH4）2SO4 溶液中，氮元素与硫元素的物质的量之比为2：1，故C（氮元素）= 2C（硫元素）。

    由于NH4+ + H2O≒NH3·H2O + H+，氮元素的存在形式为NH4+ 和 NH3·H2O。

   所以等量关系为：C（NH4+）+ C（NH3·H2O）= 2C（SO42 -）。

电解质溶液中的三个守恒

   三、质子守恒关系

     在盐溶液中，粒子浓度间除了存在电荷守恒关系和元素守恒关系外，还存在一种质子守恒关系。分析方法是，在盐溶液（酸式盐和碱式盐除外）中， H+ 和OH -都是由水电离出来的，n(H+)= n（OH-）。盐的离子可能会结合H+ 或OH -发生水解反应，但最终来自水中的H+ 和OH -的物质的量一定相等。据此可以列出质子守恒关系。例如，在碳酸钠溶液中，由于发生反应：CO32- + H2O≒HCO3- + OH-，HCO3-+ H2O≒H2CO3 + OH-，使水电离出来的H+的存在形式变为H+、 HCO3- 和H2CO3 。所以存在等量关系：C(OH-)= C(H+)+2C(H2CO3)+ C(HCO3-)。

    总之，在遇到电解质溶液中的等量关系的问题时，应从以上三个方面去分析。同学们可以根据以上思路，分析一下在Na2S溶液中，粒子的物质的量浓度间存在的等量关系。结果如下：

（1）电荷守恒关系：C（Na+）+ C（H+）= 2 C（S2-）+C（OH-）+ C（HS-）。

（2）元素守恒关系：C（Na+）= 2 C（S2-）+2C（H2S）+2C（HS-）。

（3）质子守恒关系：C（OH-）= C（H+）+2C（H2S）+ C（HS-）。