质子平衡式是一种用于描述溶液中酸碱平衡的方程式,它表示溶液中所有接受和给出质子的物质之间的平衡关系。以下是质子平衡式的书写步骤:
选择零水准物质:
选择溶液中一些原始的反应物作为参考,这些物质通常是与质子转移有关的酸碱组分,包括溶剂分子。
列出所有酸碱反应:
写出所有可能发生的酸碱反应,包括可逆反应。
确定接受和给出质子的产物:
找出所有接受质子的产物和给出质子的产物。
建立质子平衡式:
将接受质子产物的平衡浓度之和写在等式的一边,给出质子产物的平衡浓度之和写在等式的另一边。
例如,对于NaAc水溶液,零水准物质为AC⁻和H₂O,所有酸碱反应为:
\[ AC⁻ + H₂O \rightleftharpoons HAc + OH⁻ \]
\[ H₂O \rightleftharpoons H₃O⁺ + OH⁻ \]
接受质子产物为HAc和H₃O⁺,给出质子产物为OH⁻,因此质子平衡式为:
\[ [HAc] + [H₃O⁺] = [OH⁻] \]
质子平衡式可以帮助我们理解和预测溶液中的酸碱反应行为。