浅谈质子守恒

李军

【期刊名称】《高中数理化》 【年(卷),期】2016(000)019 【总页数】1页(P62-62) 【作 者】李军

【作者单位】北京市十一学校 【正文语种】中 文

由质子理论可知,能给出质子的分子或离子是酸,能接受质子的 分子或离子是碱,酸给出质子转变为相应的碱,碱接受质子转变为相应的酸,这种因质子得失而相互转变的一对酸碱称为共轭酸碱对．电离理论中的盐, 在质子理论 中都是酸或碱．盐的水解反应实为盐和水之间的质子转移．当反应达到平衡时,酸失去的质子总数和碱得到的质子总数必然相等, 这种平衡关系称为质子守恒, 可用质子守恒表达式表示．酸碱质子理论是书写质子守恒表达式的依据．质子守恒式的书写一直是高考考查的热点、难点之一．如何正确快速书写质子守恒表达式呢?本文通过3种方法从根本上和形式上解决质子守恒的书写问题．

如在NaHCO3溶液中,由于与水电离出的H+反应,从而改变了H+的浓度,改变的形式为+H+=H2CO3,所以原始H+由2部分组成:现在的H+和H2CO3．由于与水电离出的OH-反应,从而改变了OH-的浓度,改变的形式为+H2O,所以原始OH-由2部分组成:现在的OH-和．所以质子守恒可以表示为).

例 (2012年四川卷) 0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等

体积混合,常温下质子守恒关系式为________.

混合后的溶液为0.05 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.05 mol·L-1 CH3COONa溶液．由于CH3COO-与水电离出的H+反应,从而改变了H+的浓度,改变的形式为 所以原始H+由2部分组成:现在的H+和．

由于CH3COOH与水电离出的OH-反应,从而改变了OH-的浓度,改变的形式为 所以原始OH-由2部分组成:现在的OH-和．所以质子守恒可表示为

如在NaHCO3溶液中,电荷守恒物料守恒式消掉c(Na+)．所以质子守恒可以表示为

比如，0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,常温下电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-);物料守

恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH).所以质子守恒可以表示为). 选择质子传递的零水准 得质子:c(H3O+)+c(H2CO3); 失质子).

故质子守恒可表示为

比如，0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,选择质子传递的零水准(注意H2O选择2次) CH3COOH — H2O —CH3COO-— H2O. 得质子:2c(H3O+)+c(CH3COOH); 失质子:2c(OH-)+c(CH3COO-).

H2O选择2次是为了方便,当然实际上应该是c(CH3COOH)和c(CH3COO-)取1/2，所以质子守恒可以表示为

3种方法比较,第1种利用c(H+)=c(OH-),主要涉及平衡的运用,对于寻找平衡,理解平衡原理是很好的;第2种利用守恒法．将质子守恒、电荷守恒及物料守恒三大守

恒联系在一起; 第3种质子传递,运用质子转移的思想,寻找得到和失去的质子．3种方法相互补充各有巧妙之处,将三者结合对理解平衡、守恒和传递思想具有重要的意义．