關於此實驗
透過滴定管向鹼中加入酸，並同時觀察化學反應和溫度。加入量決定剩餘的酸或鹼、pH 曲線以及釋放的熱量。超過當量點後，不會再產生額外的中和熱，但加入的液體仍會持續增加熱容量。
學習目標
- 根據酸和鹼的物質的量相等來判定當量點，而不是只看體積是否相等。
- 說明中和的物質的量與釋放熱量之間的關係。
- 解釋為什麼當量點之後繼續加酸會降低理想溫升。
使用方法
- 1根據初始鹼的量和酸的濃度預測當量點體積。
- 2加入酸以接近該劑量，同時觀察 pH、溫度計和顯示的熱量。
- 3使用「新增 1 mL」或滴定管手柄，查看當量點附近的數值。
- 4繼續添加，直到超過當量點；比較溫度和 pH，然後將多個添加量儲存到筆記本中。
模型
假設
- 酸和鹼都會完全解離。計算 pH 時，採用固定參考溫度 25 °C 下的 Kw = 10⁻¹⁴，並計入當量點附近水的自解離。
- 中和反應每生成 1 莫耳水，都會釋放固定的 57.3 kJ 熱量。密度為 1 g/mL，溶液比熱容為 4.18 J/(g·K)，量熱器熱容量為 20 J/K。
- 不考慮熱損失、稀釋熱以及 Kw 對溫度的依賴性。變更配製設定會開始新的混合物；添加量控制項和曲線會呈現理想的累積添加量狀態。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼加入與初始鹼液體積相同的酸，通常無法達到當量點？
- Q2為什麼當量點之後加入的酸會改變 pH，卻不會產生額外的中和熱？
常見問題
儘管溫度略微上升，為什麼當量點的 pH 恰好是 7？
pH 刻意以 25 °C 時固定的 Kw 為基準，而熱模型會另外估算溫度變化。
拖曳添加量控制項會從真實燒瓶中實際移除酸嗎？
它會選擇與該總添加量相對應、可重現的模型狀態。調低它表示重新以較少的添加量進行比較，而不是反向滴定。