为什么硫酸的质子平衡式是[H+]=[SO4 2-]+[OH-]+c(H2SO4)而不是[H+]=[SO4 2-]+[OH-]?

作者&投稿:汗杰 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
硫酸的质子平衡~

解析:
因为第一步完全电离:
H2SO4=H+ +HSO4-
可以看出第一步中
c(H2SO4)= c(H+) = c(HSO4-)
但HSO4-在第二步中部分电离,不能表示第一步中H+浓度,所以只能用c(H2SO4)表示
第二步部分电离:
HSO4- =(SO4)2- + H+(=表示可逆符号)
第二步中已电离的H+浓度与(SO4)2-浓度相同,所以可以用(SO4)2-表示
另外再加上由水电离出的H+
H2O =OH- + H+(=表示可逆符号)
所以
硫酸的质子平衡式就表示为
[H+] = [SO4 2-] +[ OH-] + c(H2SO4)

H+只来自两个反应:
H2O——>H+ +OH-
HSO4-——>H+ +SO4 2-
所以H+的量等于OH-和SO4 2-量的总和。

另一种推法:
HSO4-跟一般弱酸一样,不完全电离,溶液中电荷守恒应该是c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO4 2-),而Na元素和S元素永远等量,故有c(Na+)=c(HSO4-)+c(SO4 2-),用这两式相减也能得到结果。

H2SO4==H+ +HSO4-,[H+]包括硫酸电离出的H+,而硫酸完全电离,这部分H+不能算入质子平衡式(因为反应不可逆,没有平衡),溶液中主要存在形式为HSO4-与H2O,所以
HSO4 - ——SO4 2-
H3O+——H2O——OH-
[H3O+]=[SO4 2-]+[OH-]
[H3O+]=[H+]-c(H2SO4)
所以[H+]=[SO4 2-]+[OH-]+c(H2SO4)


已知,C(H2SO4 硫酸 )=0.3mol\/L,则该溶液中c( H+ 氢离子)=
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