關於此實驗
從滴定管向 25 mL 酸液中加入氫氧化鈉，可以一次加一滴，也可以打開旋塞加入，同時觀察滴定曲線逐漸繪製出來。pH 值根據電荷平衡精確計算，因此，當量點處的陡變和弱酸的緩衝區都會像在精細的真實實驗中一樣呈現出來。
學習目標
- 從滴定曲線讀取當量點
- 比較用強鹼滴定強酸和弱酸時的曲線
- 選擇一種變色範圍落在曲線陡變部分的指示劑
- 根據當量點體積計算未知濃度
使用方法
- 1在面板中選擇酸、酸的濃度和 NaOH 的濃度。
- 2開始時每次增加 +2 mL，以便快速推進；當 pH 開始上升後，改為每次加一滴。
- 3觀察指示劑變色的時刻，並將其與當量點線進行比較。
- 4切換為乙酸並重複操作。注意其較高的初始 pH 和緩衝區較平緩的斜率。
模型
假設
- 溫度為 25 °C，因此 Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴。
- 乙酸的 Ka = 1.8 × 10⁻⁵。忽略活度效應。
- 體積按精確值相加，每滴為 0.05 mL。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼 HCl 的當量點 pH 為 7，而乙酸的當量點 pH 高於 7？
- Q2哪種指示劑不適用於弱酸滴定？為什麼？
- Q3在當量點體積的一半處，讀取乙酸曲線的 pH。它等於哪個常數？
- Q4將 NaOH 的濃度加倍後，當量點體積會如何變化？
常見問題
終點和當量點有什麼差異？
當量點是鹼的莫耳數等於酸的莫耳數的位置。終點是指示劑變色的位置。使用合適的指示劑時，這兩個位置幾乎相同。
為什麼曲線在當量點附近上升得如此陡峭？
幾乎所有的酸都已被消耗，因此加入一滴鹼就會使氫離子濃度變化好幾個數量級。
pH 是計算得出的還是近似估算的？
透過對完整的電荷平衡方程式進行數值求解來計算，不採用通常的簡化，因此在整條曲線上都很準確。