酸碱滴定曲线

物化實驗預習報告

實驗項目:酸鹼滴定曲線

班級:四化三乙

第4組

姓名:阮建智

學號:11001012306

指導教授:吳瑞泰教授

目錄

一.實驗原理

二.儀器與藥品

三.相關知識

四.實驗步驟

五.參考資料

實驗目的

1.利用pH計進行酸鹼滴定並畫出滴定曲線

2.利用已知的酸 or 鹼溶液求取未知液體之酸鹼濃度

3.了解指示劑在酸鹼滴定中的功能

4.了解pH計之正確使用方式

儀器與藥品

蒸餾水、pH=7及pH=4的標準緩衝溶液、電極攪拌器、指示劑溶液、玻棒、量瓶(500ml)、燒杯、錐型瓶、鐵架、滴定管夾、滴定管(50ml)

相關知識

碳酸鈉與相同濃度足夠量的鹽酸作用時，每一莫耳碳酸納需要二莫耳鹽酸中和。在滴定曲線上，出現兩個當量點，第一個當量點時，碳酸納全部被中合成碳酸氫納。溶液呈弱鹼性，在繼續滴定直至碳酸氫納也全部被作用完而成為碳酸，溶液呈弱酸性。

酸鹼滴定時，當酸所消耗氫離子當量數等於鹼所消耗氫氧根離子當量數時，稱為當量點(equivalent point)。滴定終點和當量點不一定相同，但只要選擇合適的指示劑，通常將滴定終點代表當量點。

酸鹼的分類

(1) 酸依其可游離的氫離子數目，分為下列三種：

(a) 單質子酸(monoprotic acid)：每一分子酸僅含一個可游離的氫，如鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)、過氯酸(HClO4)、次磷酸(H3PO2)、過錳酸(HMnO4)、石炭酸(C6H5OH)。

(b) 二質子酸(diprotic acid)：每一分子酸含有兩個可游離的氫，如硫酸(H2SO4)、草酸

(H2C2O4)、亞磷酸(H3PO3)、氫硫酸(H2S)。(c) 三質子酸(triprotic acid)：每一分子酸三個可游離的氫，如磷酸(H3PO4)

(d) 此外常見的酸有：氫氟酸(HF)、氫氰酸(HCN)、甲酸(HCOOH)、醋酸(CH3COOH)、苯甲酸(C6H5COOH)。

(2) 鹼可依其化學組成中所含OH者，分為下列三種：

(a) 單元鹼：化學組成中含有一個OH者，例如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)。

(b) 二元鹼：化學組成中含有二個OH者，例如氫氧化鈣(Ca(OH)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)。(c) 三元鹼：化學組成中含有三個OH者，例如氫氧化鋁(Al(OH)3)、氫氧化鐵(Fe(OH)3)。(d) 有些物質的化學式中雖然未含OH，但溶於水後會產生OH-離子者，例如氨(NH3)和甲胺

(CH3NH2)等都屬於鹼。

酸鹼滴定

滴定是將已知濃度的標準溶液滴入已知體積的被測溶液中，待反應達終點（指示劑變色）後，

利用標準溶液消耗的體積，計算被測溶液的濃度。

酸鹼滴定時，當酸所消耗氫離子莫耳數等於鹼所消耗氫氧根離子莫耳數，此時稱為當量點。而在滴定過程中，指示劑變色時稱為滴定終點。因為指示劑的變色為一漸進過程，有一定的pH範圍，故滴定終點和當量點不一定相同，但只要選擇合適的指示劑，通常可將滴定終點視為當量點。滴定過程中，將滴定溶液之體積與待測溶液之pH 值繪圖，稱為滴定曲線。由滴定曲線不僅可看出滴定時溶液pH值的變化方向與各個階段的變化速度，也可藉由滴定曲線找出合適的指示劑。最理想的指示劑應該能恰好在當量點時發生顏色變化，也就是使滴定終點剛好為當量點，但實際上卻很難使兩點恰為同ㄧ點。因此指示劑的選擇，主要以滴定過程中，pH值變化最大的範圍為依據，選取變色範圍全部或部分處在此範圍內的指示劑，此時的滴定終點與當量點產生的誤差不會超過±0.1%。

實驗步驟

一、首先校正pH計：以蒸餾水清洗電極，擦拭乾後，用pH=7及pH=4的

標準緩衝溶液，依照pH校正手冊內步驟校正。

二、步驟

A.0.1M-HCl 溶液之配製：

1.取4.2ml濃HCl至500ml量瓶中，再加入蒸餾水至標線。

B.以pH計測量0.1M-HCl滴定Na2CO3溶液的pH 值：

1.精秤0.1 g ~0.15 g的Na2CO3至於燒杯中，並加入100ml的蒸餾水，攪拌溶

液使其均勻溶解。

2.裝置滴定管(或移液管吸取)並填入0.1M-HCl。

3.將pH計插入Na2CO3溶液的燒杯中，裝置電磁攪拌器，調整轉速。

4.滴加0.1M-HCl於Na2CO3溶液，開始每次滴加2ml並測量pH值。

5.接近當量點，改用每次1~0.5ml滴定。滴定最後pH值約到2。

6.用繪圖法求得第二轉折點時HCl的實際用量，求得HCl溶液的真實濃度。

7.滴定實驗做兩次，求平均。

參考資料

/zhtw/%E9%85%B8%E7 %A2%B1%E6%8C%87%E7%A4%B

%E5%89%82

.tw/wordpress/ ?p=18914