質子守恆替代法講解?45195121530952021-11-16 14:04:13

根據酸鹼質子理論,酸鹼反應的本質是質子的傳遞,當反應達到平衡時,酸失去的質子和鹼得到的質子的物質的量必然相等。其數學表示式稱為質子守恆式或質子條件式,常用符號PBE表示。

求質子條件式的方法有兩種。一種是由物料守恆式和電荷守恆式推導(質子守恆=電荷守恆-物料守恆),另一種是直接根據質子得失的關係給出。首先選擇適當的物質作為考慮質子傳遞的參照物,通常選擇哪些在溶液中大量存在並參與質子傳遞的物質(即參與得失H+的物質),如溶劑本身,這些物質稱為參照水準(或零水準)。然後,從零水準出發,根據得失質子的物質的量相等的原則,即可寫出質子條件式。如濃度為c(Na2HPO4)的溶液中,用第一種方法求解:

物料守恆:c(Na+) =2c;c(H3PO4) +c(H2PO4-) +c(HPO42-) +c(PO43-) = c

電荷守恆:c(Na+) +c(H+) = c(H2PO4-) +2c(HPO42-) +3c(PO43-) +c(OH-)

整理後得質子條件式(質子守恆=電荷守恆-物料守恆):c(H+) + c(H2PO4-) + 2c(H3PO4) = c(PO43-) + c(OH-)

質子守恆替代法講解?美好346192021-12-15 22:59:48

利用原理:無論何種物質的水溶液,由水電離出的氫離子和氫氧根離子總是相等的。

例:在碳酸氫鈉溶液中,H+ 由兩部分提供,一部分是水電離得到的,一部分是HCO3-電離得到的。且HCO3-電離時每生成一個H+離子,同時生成一個CO32-離子。所以溶液中由水電離出的氫離子濃為:C(+) - C(CO32-)> 0

在碳酸氫鈉溶液中,OH- 也由兩部分提供,一部分是水電離得到的,另一部分是HCO3-水解得到的。且HCO3-水解時每生成一個OH- 離子,同時生成一個H2CO3離子。所以溶液中由水電離出的氫氧根離子濃度為:C(OH-) - C(H2CO3)> 0

根據質子守恆可得:C(H+) - C(CO32-) = C(OH-) - C(H2CO3)