文档介绍：第2章酸碱平衡和酸碱滴定法 酸碱平衡研究内容 P30 研究手段:代数法
2018/1/30
物料平衡、电荷平衡和质子平衡
*质子平衡(Proton Balance):
溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目.
电荷平衡(Charge Balance):
溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数(电中性原则) .
物料平衡(Material Balance):
各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.
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1. 物料平衡方程(MBE)
C(mol·L-1)HAc溶液的MBE
[HAc]+[Ac-]=c
C (mol·L-1)H3PO4溶液的MBE
[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]=C
C (mol·L-1)Na2SO3溶液的MBE
[Na+]=2C [SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=C
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例题写出含有2×10-3mol·L-1Cu(NO3)·L-1NH3的混合溶液的物料平衡。
解:
[NO3-]=2C=4×10-3mol·L-1
[Cu2+]+[Cu(NH3)2+]+[Cu(NH3)22+]+[Cu(NH3)32+]+ [Cu(NH3)42+]+[Cu(NH3)52+] =2×10-3mol ·L-1
[NH3]+[NH4+]+[Cu(NH3)2+]+2[Cu(NH3)22+]+3 [Cu(NH3)32+]+4[Cu(NH3)42+]+5 [Cu(NH3)52+] = ·L-1
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2. 电荷平衡方程(CBE)
C(mol·L-1)溶液的CBE
正电荷
负电荷
[Na+]+[H+]
[OH-]+[CN-]
=
C(mol·L-1)CaCl2溶液的CBE
正电荷
2[Ca2+]+[H+]
=
负电荷
[OH-]+[Cl-]
同一溶液中,阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量,据此列出的表达式称为CBE。考虑水的离解
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3. 质子平衡方程(PBE)
根据酸碱质子理论,酸碱反应中得质子物质得到的质子总量等于失质子物质失去质子的总量。
据此列出的表达式称为质子平衡方程。
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参考基准法(零水准法)书写PBE
把所有得质子后的产物的浓度的和写在等式的一侧,所有失质子后的产物的总浓度的和写在等式的另一侧。即为得失质子数相等。
得质子产物写在基准的左侧,以其总浓度表示得质子总数;失质子产物写在基准的右侧,以其总浓度表示失质子总数。
首先选择参考基准。选择溶液中与得失质子有关的组分作为参考基准,其它组分与之相比,质子少了,就是失质子产物;质子多了就是得质子产物。一般选择溶液的原始组分和水为参考基准。
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例如,C mol·L-溶液。
H2O、 HCN
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参考基准
H2O
HCN
OH-
H+
CN-
得质子
失质子
失质子
[ ]
[ ]
[ ]
得质子总数失质子总数
[H+] [OH-]+[CN-]
=
=
PBE
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+ H+
例如,C mol·L-1的Na2HPO4溶液。
参考基准
+ H+
- H+
- H+
H2O
HPO42-
+ 2H+
H+
H2PO4-
H3PO4
OH-
PO43-
[ ]
[ ]
2[ ]
[ ]
[ ]
PBE
[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]= [OH-]+[PO43-]
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