质子平衡式的三种推导办法 质子平衡式是用物质的量浓度表明得失质子(指氢离子)数持平的方程式。其书写办法有许多，现有以下几种比较简洁的办法： 1.联系式法 联系式法的运用关键是找出溶液中各物质之间的平衡联系，并依据平衡条件，即 碱得到的质子总数==酸放出的质子总数 如：醋酸溶液中质子平衡式的推导办法 在醋酸溶液中存在如下平衡联系 则：c(Ac-)= HAc释放出的水合氢离子浓度；c(OH-)=水释放出的水合氢离子浓度 故c(H3O+)总=?c(Ac-)＋?c(OH-)，简写为：c(H+)总=?c(Ac-)＋?c(OH-) 又如：Na2CO3溶液中质子平衡式的推导办法 Na2CO3在水中存在如下平衡和等量联系，溶液中OH-离子的来历有三种途径： ⑴水的电离：H2OH+＋OH-；水电离发生的OH-和H+持平。 ⑵CO32－离子水解：: ①CO32－＋H2OHCO3－＋ OH- ②HCO3－＋ H2OH2CO3+ OH- ①②两步中水解发生的OH-都是由CO32－离子水解所得，因为开始溶质是CO32－离子，无妨将①②两步分隔核算，即可看作部分CO32－只发生一级水解，发生HCO3－，则有 CO32－＋ H2OHCO3－＋ OH- 即CO32－离子一级水解发生的OH-和HCO3－持平。 另一部分CO32－发生水解发生H2CO3， ③CO32－＋ H2OH2CO3+ 2OH- 即部分CO32－离子发生两级水解发生的OH-离子是H2CO3分子物质的量的两倍。 由上述定量联系，可推出如下酸碱质子平衡式： c(OH-)=c(H+)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3) (1)选出能给出质子和结合质子的基准态物质(包含水)，列于方框内； (2)使用下列公式求算： 酸失掉的质子数(mol)=对应碱的浓度×该酸在反响中失掉的质子数； 碱得到的质子数(mol)=对应酸的浓度×该碱在反响中得到的质子数； (3)列质子平衡式。即依据酸失掉的质子数(mol)与碱得到的质子数(mol)持平的联系，列出质子平衡式。 如在Na2S的水溶液中，树立质子平衡式，按上述过程则有： 框图左边为物质失掉质子后得到的粒子，右侧为物质得到质子后构成的粒子。依据得失质子持平的联系，可知： 故质子平衡式为： c(OH-)=?c(HS-)＋2?c(H2S)＋?c(H+) 即c(H+)=?c(OH-)－c(HS-)－2?c(H2S)。 基准态微粒的选取是正确书写的条件。一般水既能给出质子又能结合质子，即本身电离。常见的弱碱阳离子中有NH4＋能给出质子，弱酸阴离子都能结合质子，弱酸的酸式根离子(如HCO3－)既能给出质子又能结合质子。 2.物料——电荷法 即树立质子平衡式的办法是由物料平衡式与电荷等衡式推出的，办法是先推出物料平衡式和电荷等衡式，再由两式相减即得。 如在Na2CO3溶液中，物料平衡式的推导如下： 若Na2CO3溶液的物质的量浓度为1mol/L，则c(Na+)=2mol/L，假定CO32-离子不水解，则c(CO32-)=1 mol/L。实际上，Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-离子能部分水解，CO32-离子水解后变成了HCO3-和H2CO3，因为水解是可逆的、弱小的，溶液中还有很多的未水解的CO32-离子。依据碳元素守恒，Na2CO3中的CO32-离子在溶液中以HCO3-、H2CO3和CO32-三种形状存在，三种粒子浓度之和等于1mol/L。所以，物料平衡式为： c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)=1mol/L=c(Na+)/2 或c(Na+)=2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3)=2 mol/L……① Na2CO3溶液中的电荷平衡式推导如下： 在Na2CO3溶液中，存在如下联系式： Na2CO3=2Na+＋CO32－ H2OH+＋OH- CO32－＋ H2OHCO3－＋ OH- HCO3－＋ H2OH2CO3+ OH- 由上述联系式可知，在Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3－、CO32－和OH-。依据溶液呈电中性的准则，则阳离子所带的正电荷数等于阴离子所带的负电荷数。由此，电荷平衡式为： c(Na+)＋c(H+)=c(OH-)＋c(HCO3－)＋2c(CO32－)……② 由②－①(或将①中钠离子浓度代入②)并整理得： c(H+)=?c(

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