酸碱溶液中复杂体系质子平衡条件式的推导3溶液为例
——以FeCl
2021-11-05徐嘉睿徐晓文邹桂征张斌
大学化学 2021年9期
徐嘉睿，徐晓文，邹桂征，张斌,＊
1山东大学化学与化工学院，济南 250100
2山东大学泰山学堂，济南 250100
质子平衡条件式(proton balance equation，PBE)是分析化学中酸碱平衡部分的基础，在酸碱平衡体系pH的精确求解、酸碱滴定曲线数学模型的建立、酸碱滴定终点误差计算公式等逻辑推导过程中至关重要[1–3]，对于广大学生学习理解与正确掌握酸碱平衡体系具有不可替代的作用。在化学专业基础课《分析化学》(武汉大学主编，第6版，上册，以下简称教科书)酸碱滴定法一章的学习中[4]，根据布朗斯特(Bronsted)酸碱质子理论，对于简单酸碱体系质子平衡条件式的书写，可通过选取原始酸碱组分或溶液中大量存在的并与质子转移直接相关的酸碱组分作为参考水准后推导出其PBE。而对于相对较复杂体系质子平衡条件式的书写，如FeCl3溶液体系，质子平衡有多种理解与书写表达方式，在处理和推导其质子平衡条件式时具有一定的难度，较难把握。如何建立处理简单、便于理解的质子平衡体系，进而准确推导出复杂体系的质子平衡条件式，对于广大学生正确理解溶液酸碱平衡体系的基础理论以及对体系中pH等参数计算公式的探讨有着重要的意义。本文以FeCl3水溶液为模型，从三种平衡关系式出发，多角度、系统地讨论了体系中质子平衡条件式的处理和推导结果，并采取不同的方式对质子平衡条件式进行了验证。
