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电荷守恒的意思是溶液永远是电中性的,阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。
定义:
电荷守恒定律是物理学的基本定律之一。它指出,对于一个孤立系统,不论发生什么变化,其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明,如果某一区域中的电荷增加或减少了,那么必定有等量的电荷进入或离开该区域。
应用:
所谓电荷守恒是指溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。正确分析溶液中存在的阴阳离子是书写电荷守恒式的关键,需要结合电解质电离及盐类的水解知识,尤其是对多级电离或多级水解,不能有所遗漏。
概念:
电荷守恒定律是物理学的基本定律之一。它指出,对于一个孤立系统,不论发生什么变化,其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明,如果某一区域中的电荷增加或减少了,那么必定有等量的电荷进入或离开该区域。
电荷的多少称为电荷量,常简称为电量,故电荷守恒定律又称电量守恒定律。在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,用字母Q表示,单位为C。通常正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示。
原则:
守恒定律建立于一个基础原则,即电荷不能独自生成与湮灭。假设带正电粒子接触到带负电粒子,两个粒子带有电量相同,则因为这接触动作,两个粒子会变为中性,这物理行为是合理与被允许的。
一个中子,也可以因贝塔衰变,生成带正电的质子、带负电的电子与中性的反中微子。但是,任何粒子,不可能独自地改变电荷量。物理学明确地禁止这种物理行为。更仔细地说,像电子、质子一类的亚原子粒子会带有电荷,而这些亚原子粒子可以被生成或湮灭。
在粒子物理学里,电荷守恒意味着,在那些生成带电粒子的基本粒子反应里,虽然会有带正电粒子或带负电粒子生成,在反应前与反应后,总电荷量不会改变;湮灭带电粒子的基本粒子反应里,虽然会有带正电粒子或带负电粒子湮灭,在反应前与反应后,总电荷量绝不会改变。
溶液中的三大守恒如下:
1、电荷守恒
由于任何一个溶液都是显电中性的,所以溶液中的正电荷总数与负电荷总数相等。即n(正电荷)=?n(负电荷),n表示物质的量。那溶液中正负电荷以什么形式出现,正电荷由阳离子承载,负电荷由阴离子承载。(注意,溶液中不存在自由移动的电子)。溶液中阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量。要写电荷守恒式,就必须找出溶液中所有存在的离子,丢掉任意一种都无法建立等式。
2、物料守恒
所谓物料守恒,就是说电解质中原子个数比在溶解前后是不变的。还是以NaHS溶液为例,该物质中Na原子与S原子的个数比为1:1,那溶解后溶液中这两种原子的比例仍然为1:1 ,即n(Na)=?n(S)。这也可以理解成“原子守恒”:溶解过程只要没有沉淀、气体等产生,那么电解质中的原子在溶液中不管以什么形式存在,其数目是不变的,所以两种原子间的比例也是不变的。
对于NaHS溶液,Na元素在其中都是以?Na+?存在,S元素在其中以HS?、S2?、H2S三种形式存在。所以S原子总数等于HS?、S2?、H2S三种微粒数之和。
3、质子守恒
首先我们要理解什么是质子,其实就是氢离子。氢原子失去电子后只剩下原子核,而原子核内没有中子,只有一个质子。所以质子就是指?H+?。
质子守恒的物理含义是:溶液中所有物质得到的质子总数与所有微粒失去的质子总数相等。这个和氧化还原反应中电子守恒是类似的。
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照抄一遍LS+补充分隔符:
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电荷守恒:电荷守恒定律是电磁学中的一条基本定律.指的是:在空间中一个封闭曲面上,流出的电流总量等於该曲面包围的空间中电荷减少的速率.在全空间内,电荷的总量是恒定的.
在粒子物理学中,电荷守恒定律也同样适用,即反应前粒子的电荷之和等于反应后粒子的电荷之和,这对于强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用都成立.违背电荷守恒定律的反应是严格禁止的.
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以上说的是物理学定义.下放到化学,就是“任何化学反应前后粒子所带电荷总量相等”,可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边(反应物)带电代数和等于右边(生成物)的.
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质量守恒:任何一种化学反应,其反应前后的质量总是不会变的.物质质量既不会增加也不会减少,只会由一种形式转化为另一种形式.质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一.
化学反应因没有原子变化,质量总是守恒的(无论是动质量还是静质量).
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插句话:只是忽略静质量而已.都当统一的“质量”考虑.
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具体来说,化学反应里面,物质的元素数目无论在反应前或反应后,都是一样.
核反应由於有原子变化,因此静质量是不守恒的,有质量亏损,服从质能方程,这也是核武器的理论原理.但核反应在相对论中,其动质量也是守恒的.
质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一.
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↑物理学定义
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化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面.
↑这个……应该不包括电荷守恒.
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物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法.就是说“任一化学反应前后原子种类(指原子核中质子数相等的原子,就是元素守恒)和数量分别保持不变”,可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边带电代数和等于右边.其中的也可以理解为原子核,因为外围电子数可能有变,这时候可以结合电荷守恒来判断问题.可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边(反应物)元素原子(核)个数种类与总数对应相等于右边(生成物)(当然也不会出现种类不同的情况).
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