關於此實驗
將鹽加入水中,比較中性鹽、酸性鹽與鹼性鹽。改變加入量和稀釋程度,同時測量 pH,接著判斷哪些離子會與水反應。
學習目標
- 根據鹽中離子的酸鹼性質為鹽分類。
- 將水解與共軛酸、共軛鹼的平衡連結起來。
- 觀察足夠稀的溶液中,pH 逐漸接近中性。
使用方法
- 1加入全部劑量的乙酸鈉,並記錄呈鹼性的 pH。
- 2沖洗後,依序以氯化銨和氯化鈉重複實驗。
- 3將乙酸銨與另外兩種具有強酸或強鹼對應離子的鹽進行比較。
- 4逐步稀釋固定投加量的鹽,並在濃度圖上查看水的游離極限。
模型
假設
- 溶液視為理想溶液,且與大氣中的二氧化碳隔絕。不考慮活度係數或其他離子締合平衡。
- 投加時鐘表示鹽劑量中已引入的比例,而不是物理溶解速率常數。假設所有已引入的鹽均已溶解。
- 虛擬指示劑顏色有助於比較;除此之外,模型中的鹽溶液皆為無色。莫耳質量和 pKa 值是經過取整的教學用參數。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼模型中的氯化鈉維持中性?
- Q2醋酸銨含有兩種弱酸鹼成分,為什麼仍幾乎呈中性?
常見問題
水解是指每種鹽都分解成分子態的酸和鹼嗎?
不會。此計算會在維持電中性的同時,求出共軛質子化狀態的平衡分率。
稀釋後 pH 總是不變嗎?
不會。發生水解的鹽類濃度會改變;在濃度極低時,水的自解離也會變得重要。