如何快速書寫分析化學中酸鹼滴定質子平衡/質子條件式?

2020-12-04 趣之化學

如何快速寫出下圖中的質子條件式?

酸鹼滴定是分析分析的重要組成部分。其中掌握質子條件式書寫時掌握酸鹼pH計算的基礎。當反應達到平衡時,鹼所接受的質子量等於酸失去質子的量,也就是說酸失去質子後的產物和鹼得到質子後的產物在濃度上存在一定的關係,這種關係式稱為質子平衡方程式(簡稱質子平衡),又稱為質子條件式,簡寫作PBE(proton balance equation)。如何快速書寫質子條件式?今天給大介紹一種快速書寫方法為零水準法。

1.零水準法的要點

(1)選擇零水準(又稱參考水準),即以溶液中大量存在並參與質子轉移的物質作為參考水準,通常就是起始酸鹼組分,包括溶劑分子;

(2)以參考水準為參照,分別寫出得到質子的產物和失去質子的產物,繪出得失質子示意圖,得到的質子產物寫在左邊,失去的質子產物寫在右邊,並且注意得失質子的數目;

(3)根據得失質子的量相等寫出PBE。並且在其平衡濃度前面添加相應的得失質子數。正確的PBE中不包含與質子轉移無關的組分,也不包含參考水準本身。

結合例子說明,寫Na2CO3溶液的PBE

2.舉例

解:質子轉移反應有關的起始酸鹼組分為CO3^(2-)和H2O,因此它們就是質子參考水準。溶液中得失質子反應可以用示意圖表示如下:

參考水準CO3^(2-)得到1 mol、2 mol質子分別轉變成碳酸氫根HCO3^(-)和碳酸H2CO3,H2O得到和失去1 mol質子分別得到H3O+和OH-。根據得失質子的量相等原則,將得質子產物寫在等式左邊,失質子產物寫在右邊,則PBE為:

如書寫Na2HPO4

解:畫出示意圖如下圖:

參考水準HPO4^(2-)得到1 mol、2 mol質子分別轉變成H2PO^(4-)和H3PO4,HPO4^(2-)失去1 mol質子轉變為PO4^(3-);H2O得到和失去1 mol質子分別得到H3O+和OH-。根據得失質子的量相等原則,將得質子產物寫在等式左邊,失質子產物寫在右邊,則PBE為:則PBE為:

3.思考

通過兩個例子的分析,大家應該掌握了,請寫出HAc、HCl、氨水的質子條件式?

請留言寫出你的答案。有不明白的也歡迎留言。下期介紹一元弱酸的pH計算公式,敬請期待。

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