强硷－强酸的滴定曲线.ppt

4-4 緩衝溶液 緩衝溶液是由弱酸與其鹽或弱鹼與其鹽組成的溶液，其 pH 值不會因為加入少量的強酸或強鹼而大幅改變。 4-5 酸鹼滴定與滴定曲線 利用已知濃度的標準酸液（或標準鹼液）來測定未知濃度的鹼液（或酸液）的過程，稱為酸鹼滴定。 酸鹼滴定的計量是利用在達當量點時，酸釋出 H+ 的莫耳數等於鹼釋出 OH－ 的莫耳數。 滴定曲線在當量點附近，其 pH 值急遽變化。 本章摘要 CH4 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 選修化學(上) 4-5 酸鹼滴定與滴定曲線 * 酸鹼滴定與滴定曲線 4-5 化學實驗時，常需要測知溶液的濃度，而滴定（titration），是常用方法之一。 滴定是一種利用已知濃度的溶液來測定另一溶液濃度的方法，其中最常見的是酸鹼滴定與氧化還原滴定。 本節將探討酸鹼滴定，而氧化還原滴定則在第 5 章中討論。 酸鹼滴定與滴定曲線 4-5 4-5.1 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.2 滴定曲線與酸鹼指示劑的選用 學習目標： 了解酸鹼滴定的原理、操作，並能做簡單計算。 了解滴定曲線及指示劑的選用。 酸鹼滴定與滴定曲線 4-5 利用已知濃度的標準酸液（或標準鹼液）來測定未知濃度的鹼液（或酸液）的過程，稱為酸鹼滴定（acid-base titration）。 酸鹼滴定的原理是利用在達當量點（equivalence point）時，酸釋出 H+ 的莫耳數等於鹼釋出 OH－ 的莫耳數，即 CA、CB 分別表示酸鹼的體積莫耳濃度， VA、VB 分別表示酸鹼的體積， a、b 分別表示一莫耳酸或鹼可解離出的 H+ 或 OH－ 莫耳數。 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.1 滴定操作： 通常將已知濃度的標準液裝在滴定管中，稱為滴定液（titrant）； 接著精確量取一定體積的待測液置於錐形瓶中，並滴入數滴的酸鹼指示劑。 將滴定液緩緩滴入待測液中，並攪動使溶液均勻，直到指示劑變色，便達滴定終點（titration end point）， 記錄滴定液所消耗的體積，便可求得待測液的濃度。 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.1 滴定操作： 事實上，至滴定終點和當量點所消耗的滴定液之體積未必相同； 只要選擇適當的指示劑，兩者的體積差異可忽略， 通常都將滴定終點視為當量點。 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.1 酸鹼指示劑： 為有機弱酸或有機弱鹼，與其共軛鹼或共軛酸的顏色不同； 當溶液的 pH 值小於某 x 值時，會呈現酸式的顏色； 溶液的 pH 值大於某 y 值時，則呈現鹼式的顏色； pH 值介於 x ～ y 之間，則呈兩者的混合色調。 以甲基橙為例： 當溶液的 pH 值大於 4.4 時呈黃色， pH 值小於 3.2 時則呈紅色， pH 值介於3.2 ～ 4.4 時則為黃與紅的混合色調。 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.1 常見酸鹼指示劑的變色範圍及顏色，如下表： 酸鹼滴定與酸鹼指示劑 4-5.1 稱取單質子酸 HA 2.44 克，配成 250 毫升溶液。量取該溶液 50.0 毫升，以 0.100 M NaOH 溶液滴定，用去 40.0 毫升達當量點，則該酸的分子量為何？ 解答 設該酸的分子量為 x，由酸釋出 H+ 的莫耳數等於鹼釋出 OH－ 的莫耳數， 得 解得 x＝122 答：該酸的分子量為 122 範例 4-11 * 選修化學(上) 維生素 C 又名抗壞血酸，分子式為 C6H8O6，是二質子酸。維生素 C 藥丸中維生素C 的含量，可利用氫氧化鈉溶液滴定測得。某維生素藥丸 0.450 克，以 0.100 M 氫氧化鈉溶液滴定，需 24.4 毫升才達當量點，則該藥丸含維生素 C 的重量百分率為何？ 設該藥丸含維生素 C 的重量百分率為 x％ 解答 由 解得 x＝47.7 答：47.7％ 練習題 4-11 * 選修化學(上) 在滴定過程中，可以 pH 值測定儀測得溶液的 pH 值，該值會隨所加入的滴定液之體積而改變。 以溶液的 pH 值為縱軸、所加入滴定液的體積為橫軸作圖，所得的圖形稱為 。 滴定曲線 （titration curve） 在滴定曲線上會有一近乎垂直線段的 pH 值變化範圍， 所選用的指示劑，其變色範圍只要是落在垂直線段的範圍內均可使用， 最佳的指示劑是變色範圍愈靠近當量點且顏色變化明顯者。 滴定曲線與酸鹼指示劑的選用 4-5.2 強鹼－強酸的滴定曲線 室溫時，以 0.100 M 氫氧化鈉溶液滴定0.100 M 鹽酸 40.0 mL 的滴定曲線，如圖： 1. A 點為尚未加入 NaOH 溶液的鹽酸，此時 [HCl]＝0.100 M，[H+]＝0.100 M，故溶液的 pH 值為 1.00。 4