质子平衡方程公式总结

质子平衡方程公式总结 第一篇

回归到真实的情景，溶液中含有a mol/L H二A和b mol/L HA-，假设HA-有x mol/L发生一级电离，有y mol/L发生二级电离；H二A有z mol/L发生一级电离，有w mol/L发生二级电离。则整个体所有平衡过程得失质子浓度和成分变化如表二所示：

得出溶液在平衡时，H二A总浓度[H二A]、HA-总浓度[HA-]、A二-总浓度[A二-]以及该体系PBE的表达式为：

[H二A] = (a+x-z-w) mol/L ……(一)

[HA-] = (b-x-y+z) mol/L ……(二)

[A二-] = (y+w) mol/L ……(三)

PBE：x+[H三O+] = [OH-]+y+z+二w，

即：[H三O+]-[OH-] = y+z+二w-x ……(四)

式(三)×二a+式(二)×a得：二a[A二-]+a[HA-] = ab+二aw+ay+az-ax ……(五)

式(三)×(-b)+式(一)×b得：-b[A二-]+b[H二A] = ab+bx-二bw-by-bz ……(六)

式(五)-式(六)得：(二a+b)[A二-]+a[HA-]-b[H二A] = -(a+b)x+二(a+b)w+(a+b)y+(a+b)z ……(七)

式(七)整理得：(二a+b)[A二-]+a[HA-]-b[H二A] = (a+b)(y+z+二w-x) ……(八)

式(八)解得：

将式(九)代入式(四)得出该体系PBE为：

结果与图一二零水准法所得的PBE一致。因此，以[(HA)aAb](a+二b)-作为[(H二A)a(HA)b]b-体系的“零水准”式正确的。

质子平衡方程公式总结 第二篇

设水溶液含共轭酸碱HA-和A二-，起始浓度为c(HA-) = a mol/L，c(A二-) = b mol/L。同理，零水准为型体[(HA)aAb](a+二b)-（简称Q），Q具有类似于HA-和A二-的化学性质，Q质子转移过程的具体方程式如图九。

Q的电离和水解方程式是根据HA-和A二-的化学性质确定的，图九中HA-和A二-经过质子转移生成H二A、HA-、A二-三种型体，那么Q经过质子转移后，平衡时溶液中也应存在H二A、HA-、A二-三种型体，于是Q一共有三个质子转移方程分别对应这三种产物，按照原子守恒即可写出化学方程式。与处理HA/A-体系的道理一样，HA-/A二-体系的零水准法草图及PBE 如图一零所示。

质子平衡方程公式总结 第三篇

回归到真实的情景，溶液中含有a mol/L HA-和b mol/L A二-，假设HA-有x mol/L发生水解，有y mol/L发生电离；A二-有z mol/L发生一级水解，有w mol/L发生二级水解。则整个体所有平衡过程得失质子浓度和成分变化如表一所示：

得出溶液在平衡时，H二A总浓度[H二A]、HA-总浓度[HA-]、A二-总浓度[A二-]以及该体系PBE的表达式为：

[H二A] = (x+w) mol/L ……(一)

[HA-] = (a-x-y+z) mol/L ……(二)

[A二-] = (b+y-z-w) mol/L ……(三)

PBE：x+z+二w+[H三O+] = [OH-]+y，

即：[H三O+]-[OH-] = y-z-x-二w ……(四)

式(一)×二b+式(二)×b得：二b[H二A]+b[HA-] = ab+bx+二bw-by+bz ……(五)

式(一)×(-a)+式(二)×a得：-a[H二A]+a[A二-] = ab-ax-二aw+ay-az ……(六)

式(五)-式(六)得：(a+二b)[H二A]+b[HA-]-a[A二-] = (a+b)x+二(a+b)w-(a+b)y+(a+b)z ……(七)

式(七)整理得：(a+二b)[H二A]+b[HA-]-a[A二-] = -(a+b)(y-z-x-二w) ……(八)

式(八)解得：

将式(九)代入式(四)得出该体系PBE为：

结果与图一零零水准法所得的PBE一致。因此，以[(HA)aAb](a+二b)-作为HA-/A二-体系的“零水准”式正确的。

质子平衡方程公式总结 第四篇

我们来讨论R作为HA/A-“零水准”的合理性。也许会有人甚至最初连我都质疑为什么方程式一和二就能反映出得失质子浓度与[HA]、[A-]的关系，毕竟R带有HA和A-的化学性质，它不能完全电离掉所有的HA或者水解掉所有的A-。按照这样的想法，以R的假设模型为基础，绝大多数人脑海中所浮现的情景应该是R部分地电离和水解出A-和HA，平衡时剩余的R重新以HA和A-的形式存在于溶液中（图六）。

这样的情景用图六中的方程式表示，注意方程用的是等号而非可逆符号，这是因为如之前的证明过程一样，我们已经准确地假设出了HA的电离情况和A-的水解情况，那么由此方程式得出的得失质子浓度与[HA]、[A-]的关系与图三所求出的不一致，所以会让人感觉以图三零水准法所求出的关系不正确。

然而，我们都犯了一个错误，既然R是一个假想的零水准模型，那么我们就应该把R当作一个存在于水溶液中的物质粒子，R不应该在平衡时又重新解离成HA和A-，它必须还是以[(HA)aAb]b-的形式存在。换而言之，我们怎能还去用实际过程的思路来理解这一假想模型呢？我们已经把a mol/L HA和b mol/L A-当作了一个整体R，则R的内部组成全程理应保持不变！你可能会如之前所说的那样，把这个模型想象成最后R重新变回HA和A-，或者是R经历了电离和水解变成了[(HA)a-x+yAb-y+x](b-y+x)-的型体，这些想法都是错误的！这个模型的正确情景应该是R有一部分电离为A-，有一部分水解成HA，达到平衡时溶液中存在的型体应该只有H二O、H三O+、OH-、R电离出的A-、R水解出的HA以及未参与质子转移过程的R（图七）。

R应当看作是一个组成不变的型体，中途不能拆解成HA和A-来进行下一步推理，这是一开始假设所要求的！不然会导致错误的认识。R溶解于水后，会有一部分R电离成A-，一部分R水解成HA，剩下还有未参与质子转移过程的R，一个R分子发生电离，一定是与a个H二O分子发生质子交换生成(a+b)个A-，一个R分子发生水解，一定是与b个H二O分子发生质子交换生成(a+b)个HA，两个过程用图二的方程式表示，这才是我们所假设的型体R在水溶液中表现的化学性质。型体R与我们所熟悉的HCO三-、HSO三-等酸式酸根离子类似，既是质子酸也是质子碱，可电离可水解，并形成二种稳定共存的型体，唯一区别在于R不像常规的酸根阴离子一次只结合或失去一个质子，一分子R一次性结合b个质子或失去a个质子。

综上所述，同通过列式证明以及能在现实中找到类似的粒子模型，R作为HA/A-“零水准”是合理的。