在处理酸碱溶液平衡问题时，常要用到物料平衡式、电荷平衡式和质子条件式来构建一系列方程，如建立计算溶液pH值的方程等。在讨论这些问题之前先明确几个术语：

(1)分析浓度是指溶液中溶质的各种型体的总浓度，用符号。表示，单位为mol/L。例如：^CHAc=0.1000mol/L的HAc溶液。

(2)平衡浓度是指溶液达到平衡时，溶液中各种形态的物质的浓度，用符号[]表示。例如：HAc溶液，达到平衡时，溶液中存在HAc和Ac^-两种形态，[HAc]和[Ac^-]即为各自的平衡浓度，HAc的分析浓度就等于这两种平衡浓度之和，数学表达式为

^CHAc＝[HAc]＋[Ac^-]

(3)酸碱度溶液的酸(碱)度与溶液中酸(碱)的浓度是两个不同的概念。酸度是指溶液中H⁺的平衡浓度，常用pH表示。碱度是指溶液中OH^-的平衡浓度，常用pOH表示。

例如，HAc的分析浓度^cHAc=0.10mol/L，测得[H⁺]=1.3×10^-3 mol/L，故其酸度为pH=2.89。

1．物料平衡

物料平衡是指溶液处于平衡状态时，某组分的分析浓度等于该组分各种形态的平衡浓度之和。例如：浓度为c的HAc溶液，其物料平衡式为：

cHAc=[HAc]＋[Ac^-]

物料平衡式(mass balance equation)常用MBE表示。

2．电荷平衡

电荷平衡是指溶液处于平衡状态时，溶液中带正电荷离子的总浓度必等于带负电荷离子的总浓度，整个溶液呈电中性。

HAc水溶液，内含HAc、Ac^-、H₂O、H⁺和OH^-离子。电荷平衡式为：

[H⁺]＝[Ac^-]+[OH^-]

Na₂HPO₄水溶液，内含Na⁺、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、H₃PO₄、PO₄^3-、H₂O、H⁺和OH^-离子。电荷平衡式为

[Na⁺]+[H⁺]=2[HPO₄^2-]+[H₂PO₄^-]+3[PO₄^3-]+[OH^-]

书写电荷平衡式时应注意：

①带正电荷离子浓度写在等号一侧，带负电荷离子浓度写在等号的另一侧；

②平衡浓度前面的系数是离子带的电荷数；

③不要忘记水提供的H⁺和OH^-；

④中性分子不计在内。

电荷平衡式(charge balance equation)常用CBE表示。

3．质子条件

由于溶剂参与了质子传递，质子条件对于酸碱体系有其特殊意义，利用质子条件很容易建立起计算溶液pH值的精确方程。

根据质子理论，酸碱反应的实质是质子的转移，所以其得失质子数必定相等，这种数量关系称为质子条件。零水准法是快速准确写出质子条件式(PBE)的方法之一。所谓零水准法，即在写出质子条件式时，先选择一些物质作参考，以它为水准来考虑质子的得失，这个参考水准称为零水准。哪些物质可选为零水准，原则是该物质必须大量存在并参与质子转移的，在以水为溶剂的任何酸碱溶液中，只有水和大量存在的弱酸、弱碱本身可作为零水准，作为零水准的物质是不出现在质子条件式中的。当选好零水准后，只要将所有得到质子后的产物写在等式的一端(习惯上写在左端)，所有失去质子后的产物写在等式的另一端(习惯上写在右端)。下面给出不同酸碱体系的质子条件式。

(1)弱酸(HA)溶液的质子条件弱酸(HA)溶液中，大量存在并参与质子转移的物质是HA和H₂O，选择它们为零水准，于是得到弱酸(HA)溶液的质子条件为：

[H⁺]=[A^-]+[OH^-]

(2)多元弱酸(H_nA)溶液的质子条件选择H_nA和H₂O为零水准，于是得到弱酸(H_nA)溶液的质子条件式为：

[H⁺]＝[H_n-1A^-]+2[H_n-2A^2-]＋…＋n[A^n-]+[OH^-]

系数是表示产生该离子时失去质子的数目。

(3)混酸(HA₁+HA₂+…+HA_n)溶液的质子条件 选择HA₁、HA₂、…、HA_n和H₂O为零水准，于是得到混酸(HA₁+HA₂]+…+HA_n)溶液的质子条件式为：

[H⁺]=[A1^-]+[A₂^-]＋…+[A_n^-]+[OH^-]

(4)一元弱碱(A)、多元弱碱(Na_nA)及混合碱(A₁+A₂+…+A_n)的溶液的质子条件式为：

[H⁺]+[HA]＝[OH^-]

[H⁺]+[HA^(n-1)-]＋2[H₂A^(n-2)-]＋…＋n[H_nA]=[OH^-]

[H⁺]+[HA₁]+[HA₂]+…+[HA_n]=[OH^-]

(5)两性物质溶液的质子条件如NaHA，选HA^-和H₂O为零水准，其质子条件式为：

[H⁺]+[H₂A]＝[A^2-]+[OH^-]

又如(NH₄)₂A，选A^2-、NH₄⁺和H₂O为零水准，其质子条件式为：

[H⁺]+[HA^-]+2[H₂A]＝[NH₃]+ [OH^-]

(6)强酸(例HC1)溶液的质子条件

[H⁺]＝[OH^-]＋^cHCl

溶液中总的[H⁺]来自HCl和H₂O的电离，^CHCl为HC1的分析浓度。

(7)强碱(例NaOH)溶液的质子条件

[H⁺]＝[OH^-]-^cNaOH

^CNaOH为NaOH的分析浓度。

(8)弱酸和强酸(例HCI+HA)溶液的质子条件

[H⁺]＝[OH^-]＋[A^-]+cHCl

(9)弱碱和强碱(例NaOH+A)溶液的质子条件

[H^-]＋[HA]＝[OH^-]-cNaOH

(10)弱酸及其共轭碱(例HA+A)溶液的质子条件可选HA和H₂O为零水准，由于溶液中原有的A其分析浓度为cb，故必须从总的[A]中减去cb，其质子条件式为：

[H⁺]＝[OH^-]＋([A]-cb)

再举一例，写出Na₂HPO₄+Na₃PO₄溶液的质子条件。选Na₂HPO₄和H₂O为零水准，质子条件式为：

[H⁺]＋[H₂PO₄]+2[H₃PO₄]＝[OH^-]＋([PO₄^3-]-^CNa₃PO₄)

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