质子条件式 根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质是质子的转移,当酸碱反应达到平衡时,酸失去质子的数目必然与碱得到质子的数目相等,这种相等关系式称为质子条件式(PBE,Proton Balance Equation),又称为质子平衡方程.
根据酸碱反应得失质子相等关系可以直接写出质子条件式.首先,从酸碱平衡系统中选取质子参考水准(又称为零水准),它们是溶液中大量存在并参与质子转移的物质,通常是起始酸碱组分,包括溶剂分子.其次,根据质子参考水准判断得失质子的产物及其得失质子的量.最后,根据得失质子的量相等的原则,得质子产物的物质的量浓度之和等于失质子产物的物质的量浓度之和,写出质子条件式.注意,质子条件式中不应出现质子参考水准本身和与质子转移无关的组分,对于得失质子产物在质子条件式中其浓度前应乘以相应的得失质子数.
例:写出一元弱酸HA水溶液的质子条件式.
1)选零水准:HA和H2O
溶液中大量存在并参与质子转移的物质是HA和H2O,选二者作为零水准.
2)写质子条件式
溶液中存在的反应有
HA+H2O == H3O+ + A-
H2O+H2O == H3O+ + OH-
因此H3O+为得质子产物,A、OH-为失质子产物,得失质子数应当相等,故质子条件式为
[H3O+]=[A-]+[OH-]
式中[H3O+]为HO得质子后的产物浓度,[A-]和[OH-]分别是HA和H2O失去质子后产物的浓度,若两端乘以溶液体积就表示得失质子的量(摩尔)相等.
因此,在选好零水准后,只要将所有得到质子后的产物写在等式的一端,所有失去质子后的产物写在另一端,就得到质子条件式.为简化起见,H3O+以H+表示.
常用酸碱溶液的质子条件式:
物质
零水准
质子条件式(PCE)
HA
HA, H2O
[H+] = [A-]+[OH-]
A-
A-,H2O
[H+]+[HA] = [OH-]
*HA-
(两性物)
HA-, H2O
[H2A]+[H+] = [A2-]+[OH-]
H2A
H2A, H2O
[H+] = [HA-]+2[A2-]+[OH-]
H2O
H2O
[H+] = [OH-]
注意:1)质子条件式中不出现零水准物质.
2)在处理多元酸碱问题时,对得失质子数多于1个的产物要加上得失质子的数目作为平衡浓度前的系数.
书写质子条件式的第二种方法——图示法
图示法书写质子条件式的方法要点:
1、选择质子基准态物质(或称零水准),它们是溶液中大量存在并参与质子转移的物质,通常是起始酸碱组分,包括溶剂分子
2、以质子基准态物质为准,列出得失质子后的产物以及得失质子的数目,并写在中间的方框内
3、根据得失质子等恒原理,写出PBE(质子条件式)
书写质子条件式的第三种方法:可由物料平衡和电荷平衡推导出质子条件.
http://jpkc.cug.edu.cn/2006jpkc/fxhx10/wlkc/wlkc23.htm
关于有效数字,你根据题所给的精确度来考虑,一般中间计算可以保留位数比需要的多一位.当然不同的教材、文献中的数据不一样,同一本教材正文所引用数据都可能可熟后附表数据不一样,比如酸常数、Ksp、凝固点、焓熵等,其实最后一位有差别很正常,答案只要在允许误差就可以了.你提到分析化学,那么大学的题的答案就不像中学那么死板,只要相差不大,都是允许的.
有效数字包括全部可靠数字及一位不确定数字在内(下边括号内为有效数字位数):
m分析天平(称至0.1mg):12.8218g(6), 0.5024g(4), 0.0500g(3)台秤(称至0.1g):12.8g(3), 0.5g(1), 1.0g(2)V滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3)容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4)移液管:25.00mL(4);量筒(量至1mL或0.1mL):26mL(2), 4.0mL(2)
几项规定1. 数字前的0不计, 数字后的计入: 0.02450 (4位)
2. 数字后的0含义不清楚时, 最好用指数形式表示: 1000 (1.0×103,1.00×103, 1.000 ×103)
3. 自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数关系);常数亦可看成具有无限多位数,如π,e
4. 数据的第一位数大于等于8 的, 可按多一位有效数字对待,如9.45×104, 95.2%, 8.6.
5. 对数与指数的有效数字位数按尾数计,
如10-2.34(2位); pH=11.02, 则[H+]=9.5×10-12
6. 误差只需保留1~2位有效数字;
7. 化学平衡计算中, 结果一般为两位有效数字(由于常数K一般为两位有效数字);
8. 常量分析法一般为4 位有效数字(Er≈0.1%),微量分析一般为2~3位有效数字.
运算规则
加减法: 结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数.(与小数点后位数最少的数一致)
乘除法:结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应. (即与有效数字位数最少的一致)