什么是电荷守恒定律 化学电荷守恒怎么理解

什么是电荷守恒?

在物理学里,电荷守恒定律(law of conservation of electric charge)是一种关于电荷的守恒定律。电荷守恒定律有两种版本,“弱版电荷守恒定律”(又称为“全域电荷守恒定律”)与“强版电荷守恒定律”(又称为“局域电荷守恒定律”)。

弱版电荷守恒定律表明,整个宇宙的 总电荷量保持不变,不会随着时间的演进而改变。注意到这定律并没有禁止,在宇宙这端的某电荷突然不见,而在宇宙那端突然出现。强版电荷守恒定律明确地禁止 这种可能。强版电荷守恒定律表明,在任意空间区域内电荷量的变化,等于流入这区域的电荷量减去流出这区域的电荷量。对于在区域内部的电荷与流入流出这区域 的电荷,这些电荷的会计关系就是电荷守恒。

延伸阅读

电荷守恒是什么意思?

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;如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷,那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。

根据电荷守恒定律,单位时间从任一封闭曲面流出的电量应等于该封闭曲面内总电量变化率的负值(即等于单位时间封闭曲面内减少的电量)。如果没有电量补充,当封闭曲面内的电量全部流出后,此过程便将中止。因此,为了维持持续恒定的电流,在电量从任一封闭曲面内流出的同时,必须有相等的电量流入。换言之,恒定电流应构成闭合的没有源头的回路,这是电荷守恒定律应用于恒定电流的结果。

1843年,M.法拉第做了冰桶实验,并据此最早提出电荷守恒的观念。法拉第把白铁皮做的冰桶放在绝缘物上,用导线把冰桶外面与金箔验电器相接。用丝线将带电小黄铜球吊进冰桶内,随着小球的深入,验电器箔片逐渐张开并达到最大张角,尔后,即使小球再深入,甚至与冰桶接触,张角也不再变化。并且实验结果与冰桶内是否装有其他物质以及小球是否与之接触均无关。冰桶实验表明,其中的电荷可以转移变动,但不会无中生有,也不会变有为无,总量守恒。这是电荷守恒定律第一个令人满意的实验证明。

电荷守恒定律是大量实验事实的总结,适用于迄今所知的一切宏观过程和微观过程。质子和电子是正负电荷的基本单元。在各种物理过程中,电子和质子总数不变,只是组合方式或所在位置有所改变,因而电荷守恒是十分自然的。

值得指出的,近代物理学发现了大量有关基本粒子互相转化的事实。例如正、负电子e+、e-对撞湮没 ,产生两个γ光子;中子n的衰变

式中p是质子;是反中微子。在这些过程中,出现了电荷的消失或产生,但反应物的总电荷等于生成物的总电荷,电荷仍守恒。这意味着电荷守恒具有更深刻的根源。

化学的电荷守恒、物料守恒、质子守恒是什么?

1、电荷守恒:电解质溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数相等,即溶液不显电性。(特点是一边全为阳离子另一边全为阴离子,系数为所带电荷数)在硫化钠溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+C(OH-)

2、物料守恒:就是电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。(特点是一边都含有一种元素,另一边都含另一种原始的元素,系数和原始组成中两种元素的个数比有关)c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)

3、质子守恒:水电离的特征是c (H+)= c (OH-),可有上述两种守恒相加减得到。

c (OH-)=c(HS-)+2c(H2S)+c(H+)

高中化学电荷守恒?

电荷守恒是溶液中的一种守恒定律。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。

电荷守恒也称电性守恒,即对任一电中性的体系(如化合物、混合物、浊液等),电荷的代数和为0,即正电荷总数与负电荷总数相等。电荷守恒还包括离子反应前后离子所带电荷总量不变。

电荷守恒–即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。

电荷守恒: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。

1.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。

如Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡:

Na2CO3=2Na+CO3;CO3+H2O≒HCO3+OH;HCO3+H2O≒H2CO3+OH;H2O≒H+OH。所以溶液中阳离子有:Na、H,阴离子有:CO3、HCO3、OH。

2.结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出:

N(Na)+N(H)=2N(CO3)+N(HCO3)+N(OH)

3.将上式两边同时除以NA得:n(Na)+n(H)=2n(CO3)+n(HCO3)+n(OH);再同时除以溶液体积V得:C(Na)+C(H)=2C(CO3)+C(HCO3)+C(OH),这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式。

电荷守恒式:溶液中所有阳离子物质的量浓度与其所带电荷乘积之和,等于所有阴离子物质的量浓度与其所带电荷的绝对值乘积之和。

电荷守恒是怎麽回事?

电荷守恒定律 电荷的总量既不能创造,也不能消失,只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.这就是电荷守恒定律,也就是说:在与外界没有电荷交换的一个系统内,总电荷量不变(电荷的代数和不变).电荷守恒定律是物理学的基本定律之一. 这个定律是从大量实验概括得出的自然界的基本规律,对宏观现象、微观现象都适用,对所有惯性参考系都成立. 在两个电中性的物体摩擦起电现象中,电子从一个物体转移到另一个物体.失去电子的物体带正电,获得电子的物体带负电.两个物体正负电荷数量相等.电荷代数和保持为零,如:硬橡胶棒与毛皮摩擦后,硬橡胶棒带的负电与毛皮带的正电数量相等.


您可能感兴趣