化学三大守恒定律

化学三大守恒定律 This manuscript was revised on November 28, 2020
对于溶液中微粒浓度（或数目）的比较，要遵循两条： 一是电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带总数；
二是物料守恒，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。

（物料守恒实际属于个数守恒和。

）
★电荷守恒
1.化合物中元素正负代数和为零
2.溶液呈电中性：所有阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数
3.除六大，四大外都，部分水解。

产物中有部分水解时产物
4.这个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。

例如：NaHCO 3：c(Na +
)+c(H +
)=c(OH -)+c(HCO 3-)+2c(CO 32-
)
★物料守恒
物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法，即“任一化学反应前后原子种类（指原子核中相等的原子，就是）和数量分别保持不变”。

⒈含特定元素的微粒（离子或分子）守恒 ⒉不同元素间形成的特定微粒比守恒 ⒊特定微粒的来源关系守恒 【例1】在0.1mol/LNa3PO4溶液中： 根据P 元素形成微粒总量守恒有： c[PO 4
3-]+c[HPO 42-]+c[H 2PO 4-]+c[H 3PO 4]=0.1mol/L
根据Na 与P 形成微粒的关系有：
c[Na +
]=3c[PO 43-]+3c[HPO 42-]+3c[H 2PO 4-
]+3c[H 3PO 4]
根据H2O 电离出的H+与OH-守恒有：c[OH -]=c[HPO 42-]+2c[H 2PO 4-]+3c[H 3PO 4]+c[H +
] 【例2】以NaHCO 3溶液为例
若HCO 3-没有和水解，则c （Na +）=c （HCO 3-
）
现在HCO 3-会水解成为H 2CO 3，电离为CO 32-（都是1：1反应，也就是消耗一个HCO 3-
，就产生一个H 2CO 3或者CO 32-），那么守恒式中把Na +
浓度和HCO 3-
及其产物的浓度和画
等号（或直接看作钠与碳的守恒）： 即c(Na +
)==c(HCO 3-)+c(CO 32-
)+c(H 2CO 3)
【例3】在0.1mol/L 的H 2S 溶液中存在如下过程:（均为） H 2S=(H +
)+(HS -) (HS -)=(H +
)+(S 2-) H 2O=(H +
)+(OH -)
可得物料守恒式c(S 2-)+c(HS -
)+c(H 2S)==0.1mol/L,（在这里物料守恒就是S--描述出有S 元素的和分子即可）
【例4】Na 2CO 3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒 ·电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(CO 32-)+c(HCO 3-)+c(OH-)
上式中，阴阳总要相等，由于1mol 电荷量是2mol 负电荷，所以碳酸根所带电荷量是其的2倍。

·物料守恒
c(Na+)是离子物质的量的2倍，电离水解后，碳酸根以三种形式存在所以
c(Na+)=2[c(CO 32-)+c(HCO 3-)+c(H 2CO 3)] ·质子守恒
水电离出的c(H+)=c(OH-)
在碳酸钠水溶液中水电离出的以（H+，HCO 3-,H 2CO 3）三种形式存在，其中1mol 碳酸分子中有2mol 水电离出的氢离子 所以c(OH-)=c(H+)+c(HCO 3-)+2c(H 2CO 3)
此外，质子守恒也可以用电荷守恒和物料守恒两个式子相减而得到。

即：
电荷守恒-物料守恒=质子守恒
★质子守恒
质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。

守恒式可由得到。

如在NaHCO 3溶液中 原始物种：HCO 3-
，H 2O
消耗质子产物H 2CO 3，产生质子产物CO 32-，OH-
c （H +
）=c （CO 32-）+c(OH -)-c （H 2CO 3）即c （H +
）+c （H 2CO 3）=c （CO 32-）+c(OH -) 关系：剩余的质子数目=产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目 又如NaH 2PO 4溶液 原始物种：H 2PO 4-，H 2O
消耗质子产物：H 3PO 4,产生质子产物：HPO 42-（产生一个质子），PO 43-（产生二个质子），OH-
∴c （H +
）=c(HPO 42-)+2c(PO 43-)+c(OH -)-c （H 3PO 4） 快速书写质子守恒的方法：
第一步：定基准物（能得失氢离子的物质）（若为溶液则包括水）利用电离和水解得到得质子产物和失质子产物。

第二步：看基准物、得质子产物和失质子产物相差的质子数 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 如碳酸氢钠溶液（NaHCO 3）:
溶液中的基准物为H 2O 和HCO 3-；H 2O 得到1个质子为H 3O +
（即为H +
），失去1个质子得到OH -；HCO 3-得到1个质子为H 2CO 3，失去1个质子为CO 32-；然后根据得失质子守恒列出关系式：C （OH -）+C(CO 32-)=C(H 2CO 3）+C(H +
)。