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化學實驗

酸鹼滴定實驗

以氫氧化鈉滴定鹽酸或醋酸:操作滴定管、觀察酚酞變色,即時繪製滴定曲線,從曲線與一階導數找出當量點,比較強酸與弱酸的差異。
t = 0.00 s

滴定曲線(pH 對加入體積)

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後,按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

待測酸(重設後生效)
酸濃度 Cₐ
酸體積 Vₐ
NaOH 濃度 C_b
指示劑
滴定速度

即時量測

pH 計讀值
已加入 NaOH
0.00 mL
理論當量點體積
mL
量測當量點(最大斜率)
mL

實驗任務

  1. 找出當量點:用預設條件完整滴定一次。曲線最陡的地方在哪裡? 量測當量點與理論值 Vₑq=CₐVₐ/C_b 相符嗎?記錄你的結果。
  2. 強酸 vs 弱酸:同樣濃度下分別滴定鹽酸與醋酸,比較兩條曲線: 起始 pH、當量點 pH、突躍範圍各有什麼不同?為什麼醋酸的當量點 pH 大於 7?
  3. 指示劑的選擇:滴定醋酸時改用甲基橙,變色時機與當量點差多少? 說明為什麼弱酸滴定不能用甲基橙。
  4. 半當量點:滴定醋酸時,加入體積恰為 Vₑq/2 時的 pH 是多少? 它和 pKa(≈4.74)有什麼關係?這就是緩衝溶液最有效的位置。

模型與假設

pH 計算:對每個加入體積,依電荷平衡 [H⁺]+[Na⁺]=[OH⁻]+[A⁻] 以二分法解出 [H⁺] (弱酸解離 [A⁻]=Cₐ·Ka/(Ka+[H⁺]),Kw=10⁻¹⁴,25 °C),為精確解而非分段近似。
假設:體積具加成性、忽略活性係數與溫度效應。
變色模擬:酚酞於 pH 8.2–10.0 由無色漸變為粉紅;甲基橙於 pH 3.1–4.4 由紅轉黃。