分析中的化學平衡

質量平衡

一種物質在溶解和反應時,原子既不會被創造也不會被毀滅——它們只是重新排列成不同的形態。所以無論你往溶液裡放進了什麼,它必定全都還在,只不過散落在它能變成的各種物種之中。質量平衡就是把這種守恆寫下來的動作:一種物質所有形態的總和,等於你最初加入的量。

具體地說,你挑一種元素或一個化學基團,把它最終所處的每一種物種都核算進去。如果你溶解一種弱酸,一部分會保持為完整的酸,一部分會變成它的共軛鹼,質量平衡就說這兩者加起來等於你稱出的總量。每一種形態都按它含有多少個被追蹤單元來加權。

質量平衡是平衡系統處理法的第二根支柱,與電荷平衡並肩工作,提供足夠的方程來精確求解一個多重平衡問題。它誠實的侷限與電荷平衡如出一轍:它本身只告訴你各形態加起來必須等於總量,卻不說總量如何在它們之間分配——要知道分配,你仍然需要支配每一步相互轉化的各平衡常數。

每升溶解 0.10 莫耳乙酸。它的質量平衡是:[乙酸] + [乙酸根] = 0.10——凡是沒有保持為酸的,必定以乙酸根的形式出現,沒有任何東西丟失。

一種物質的每一種形態加起來,必須回到加入的總量。

質量平衡裡的係數來自化學計量——被追蹤的原子或基團在每種物種中出現幾個——這與電荷平衡是不同的記帳規則,電荷平衡裡的係數是離子電荷。把這兩者搞混,是建立方程時最常見的錯誤之一。

又稱
material balancemass balance equation质量平衡物料平衡質量平衡物料平衡