前情提要

这条描述的是 溶液是电中性的，因此阳离子带的正电荷总数 = 阴离子带的负电荷总数。
在实际教学中，发现很多同学对这个电荷守恒表示困惑。

比如我们说 NaHCO₃ 溶液的电荷守恒是这样写：c_(Na⁺)+c_(H⁺)=c_(OH^-)+c_(HCO3^-)+2c_(CO3^2-)。
（其中字母 c 是 concentration 取首字母所得，为浓度的意思。）

问题

有同学问：每 1mol CO₃^2- 都带 2mol 电荷，那不应该除以二而不是乘以二来平衡吗？

有如此的思考是好的。出现这个问题很大程度上来源于教授这条知识时，老师没有拿出中间的式子，而是直接取了写好之后的表达式。

解释

我们回到定义，发现阳离子带的正电荷总数 = 阴离子带的负电荷总数，所以说我们其实要做的事情是用离子浓度来表示电荷浓度。

回到上面的例子，NaHCO₃ 溶液中有以下阳离子：Na⁺、H⁺，有以下阴离子：OH^-，HCO₃^-，CO₃^2-。

根据阳离子带的正电荷总数 = 阴离子带的负电荷总数，我们可以得出 c_e⁺=c_e^-。
（其中字母 e 取自 electric charge，合起来 c_e⁺ 表示各离子所带正电荷电荷浓度和，c_e^- 表示各离子所带负电荷电荷浓度和。）

现在我们用离子浓度来表示对应的电荷浓度：

c_e(Na⁺)=c_(Na⁺)，
c_e(H⁺)=c_(H⁺)，
c_e(OH^-)=c_(OH^-)，
c_e(HCO3^-)=c_(HCO3^-)，
c_e(CO3^2-)=2c_(CO3^2-) 。
（这里可以看到，乘上 2 代表的是每 1mol CO₃^2- 都带 2mol 电荷）

随后将 c_e⁺ = c_e^- 展开，可得：

c_e(Na⁺)+c_e(H⁺)=c_e(OH^-)+c_e(HCO3^-)+c_e(CO3^2-)

最后将电荷浓度替换为对应的离子浓度，便得到了最终的式子。

c_(Na⁺)+c_(H⁺)=c_(OH^-)+c_(HCO3^-)+2c_(CO3^2-)

结语

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