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质子平衡

物理学公式

化学平衡中,每一给定的分析浓度等于各存在型体平衡浓度之和，溶液呈电中性,荷正电的质点数应等于荷负电的质点数，酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到的质子数。这一原则称为质子平衡(proton balance)，其数学表达式称为质子条件式(或质子平衡式)，用PBE表示。

基本介绍
质子平衡又称质子条件。按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质就是质子的转移。当反应达到平衡状态时，酸失去质子物质的量应与碱得到质子物质的量相等，据此列出失质子产物与得质子产物的浓度关系式，称质子条件式。根据质子条件式，可得到溶液中H+浓度与有关组分浓度之间的关系式，它是处理酸碱平衡问题的基本关系式。列出质子条件式的方法有两种：一种是根据物料平衡和电荷平衡得到；另一种是由溶液中得失质子的关系直接列出。
平衡原理
质子平衡原理是研究质子酸或碱溶液中各组分平衡浓度间关系的一个重要依据。它是物质不灭原理在质子转移反应条件下的具体体现。该原理可表述为：当溶液中存在大量具有质子转移能力的物质时，将该物质作为基准，常称为零水平、参考水准。参照它们，总是可以找出一组得质子的产物和另一组失质子的产物。得质子组所得的质子总数与失质子组失质子总数相等。
书写方法
质子平衡式书写过程如下：
1、首先，选择溶液中一些原始的反应物为零水准（zero level），以他们作为参考来考察质子的转移。零水准通常情况下就是溶液中大量存在，并于质子转移有关的酸碱组分，包括溶剂分子。
2、其次，写出 所有酸碱反应。
3、最后，找出所有接受质子产物和给出质子产物，把接受质子产物的平衡浓度之和写在等式一边，给出质子产物的平衡浓度之和写在等式另一边。
例如：NaAc水溶液，原始反应物为Ac- 和H2O，把他们作为零水准。
所有的酸碱反应为： Ac- + H2O= HAc + OH- H2O + H2O = H3O+ +OH-(反应均为可逆反应)
接受质子产物为HAc和H30+ ,给出的质子产物为OH-,故质子平衡为：[HAc] + [H3O+] = [OH-]
质子平衡应用
在酸碱滴定分析教学过程中，酸碱滴定误差的理解与计算是一个难点与重点几乎所有的教材均是以林邦经验公式来解决，但是没有统一的格式，老师难教，学生难学为了解决这一问题，利用滴定误差的基本定义，结合质子平衡条件来计算剩余量或多余量，从而解决了这一教学难点，老师易讲，学生易懂，而且不用记公式，使得酸碱滴定教学环节既注重了基拙，也实现了知识的应用性与系统性。
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