關於此實驗
準備一種緩衝樣品，選擇一種指示劑，並用立體滴管將其加入。比較石蕊、酚酞、溴百里酚藍和廣用指示劑在不同 pH 範圍內的表現。樣品 pH 維持不變，因此實驗觀察的是指示劑的反應，而不是試劑造成的變化。
學習目標
- 了解 pH 與氫離子及氫氧根離子濃度之間的關係。
- 找出顏色發生變化的位置，並將其與精確的 pH 測量區分開來。
- 比較不同指示劑提供的資訊。
使用方法
- 1準備酸性樣品，加入一滴石蕊試劑，並與鹼性樣品進行比較。
- 2選擇酚酞，將 pH 調整至 9 附近的不同數值，加入一滴新鮮試劑後觀察其變色。
- 3在接近中性的 pH 條件下，以溴百里酚藍重複上述操作。
- 4使用涵蓋整個範圍的通用指示劑，接著記錄樣品的 pH、濃度和滴數。
模型
假設
- 此樣品是理想緩衝液，即使加入最多五滴指示劑，pH 也不會改變。水的 Kw 固定為 10⁻¹⁴。
- 有效變色範圍的 pKa 值分別為：石蕊替代指示劑 6.5、酚酞 9.3、溴百里酚藍 7.1。石蕊實際上是混合物，因此將其視為具有單一 pKa 僅供說明之用。
- 顯示的顏色和不透明度是定性的混合效果，並非經過校準的光譜。通用指示劑使用分段式色彩調色盤，沒有單一的酸鹼比例。選擇新的 pH 或指示劑時，會準備一份未染色的新樣品。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼同一種顏色可能對應多個 pH 值？
- Q2為什麼 pH 變化一個單位代表濃度變化十倍？
常見問題
添加更多指示劑會改變樣品的 pH 嗎？
在此模型中不會。模型假設緩衝作用不會影響顏色反應。
顯示的顏色可以用來校準實際相機或指示劑溶液嗎？
不可以。這些顏色是根據示意調色盤和瀏覽器算繪，而非實測吸收光譜。