滴定:已知濃度的溶液，逐滴加入未知濃度的溶液， 並決定其濃度的實驗方法。 酸鹼滴定:逐滴加入已知濃度酸(或鹼)的溶液，決 定未知濃度鹼(或酸)的溶液濃度的方法。 已知濃度酸(或鹼) 未知濃度鹼(或酸)＋ 2〜3 滴 指示劑

酸鹼滴定實驗 滴定所使用的儀器 滴定管 安全吸球 容量瓶 移液吸管&吸量管 A 標線 S E

安全吸球使用方法 A S E 排氣閥：捏扁吸球 A 吸液閥：使溶液吸入至設定體積 S E 放液閥：使溶液流出

指示劑 定義：酸鹼指示劑是一種弱酸或弱鹼的天然色素或合成色素，在不同的pH值變色範圍會呈現不同的顏色。 HIn（酸式）→H＋＋In－（鹼式）

(1)H+ + OH- H2O (2)OH- + Hin  H2O + In-(當H+用完時) 酚酞指示劑 H2O H2O H2O In- H+ H+ HIn 滴定終點 在酸性中 HIn OH- H2O In- H2O H+ OH － OH- OH －

酸鹼滴定的指示劑選用 1）酸的H+之莫耳數等於鹼的OH-之莫耳數的瞬間， 稱為 「當量點」；酸鹼指示劑恰好變色的瞬間，稱為「滴定終點」 。 當量點與滴定終點不一定相同，最佳選擇：溶液當量點之pH值正好在酸鹼指示劑的變色範圍內。 滴定組合 實例 當量點 建議指示劑 強酸 與 強鹼 HCl 滴定 NaOH 中性 石蕊或酚酞 或甲基紅 強酸 與 弱鹼 HCl 滴定 NH3 酸性 甲基紅 強鹼 與 弱酸 NaOH 滴定CH3COOH 鹼性 酚酞 7

酸鹼滴定計算原理 原理:達酸鹼中和時， 酸中_______的莫耳數 ＝ 鹼中_________的莫耳數。 即 酸的當量數＝鹼的當量數。 氫離子 氫氧根離子

酸鹼滴定計算 克當量(E):每解離出一莫耳的H+(或OH－)所需酸(或鹼) 的克數。 ①酸的克當量(EA) ：每解離出一莫耳的H+所需酸的克 數。 例: H3PO4的克當量 = ______克 98/3

②鹼的克當量(EB) ：每解離出一莫耳的OH－所 需鹼的克數。 例: 的克當量 = __________克 106/2

當量數：酸鹼反應中，酸所釋放的H+個數或鹼所 釋放的OH－個數。 酸(鹼)的莫耳數

磷酸分子中，1克當量=______克，196克=________克當量數。 H3PO4分子量=98 98/3 6 例1 磷酸分子中，1克當量=______克，196克=________克當量數。 H3PO4分子量=98 98/3 6 ① ②

當量濃度(N) ：每升溶液中所含酸(鹼)的當量數。 體積莫耳濃度 1 1 HCl 1M=____N NH3 H2SO4 NaOH H3PO4 Ca(OH)2 1 2 2 3

當量點：酸的當量數＝鹼的當量數 Ca × a × Va ＝ Cb × b × Vb Na×Va＝Nb×Vb ①酸中H＋莫耳數 ②酸的mol × 解離H＋個數(a) ①鹼中OH－莫耳數 ②鹼的mol × 解離OH－個數(b) Ca × a × Va ＝ Cb × b × Vb N＝CM × a(orb) Na×Va＝Nb×Vb

酸中__H+__的莫耳數 ＝ 鹼中__OH-___的莫耳數。 例2 中和未知濃度的稀硫酸溶液30.0 ml，使用0.360M氫氧化鈉標準溶液25.0 ml。試計算此稀硫酸濃度。 酸中__H+__的莫耳數 ＝ 鹼中__OH-___的莫耳數。 a CA VA ＝ b CB VB 2× CA × 30.0 ＝ 1 × 0.360 × 25.0 CA ＝ 0.15 M

例 3 稱取2.04克的鄰苯二甲酸氫鉀KHP （分子量＝204）配成250 mL的溶液，取其中的50mL用NaOH溶液滴定達終點時，共消耗NaOH溶液20mL，則此NaOH溶液的濃度為若干M？　(A) 0.05　(B) 0.10　(C) 0.15　(D) 0.20 白色固體。 單質子有機酸。 酸度相當於醋酸。 滴定反應時需選擇變色區域在pH8∼9之間的指示劑。 酚酞為常用之指示劑。 Cb＝0.1(M) 答案：B

例4 維生素C，又名抗壞血酸，是一種酸，分子式為C6H8O6，每莫耳C會與1 莫耳OH－作用，藥丸中維生素C的含量常用0.100 M氫氧化鈉滴定，某維生素藥丸0.500克需用25 毫升0.100 M氫氧化鈉滴定，試問該藥丸含維生素C的重兩百分比為若干？ 酸中__H+__的莫耳數 ＝ 鹼中__OH-___的莫耳數 a CA VA ＝ b CB VB 1 × 維生素C mmol ＝ 1 × 0.1M × 25ml ＝ 2.5 mmol 所含維生素C克數＝2.5 mmol × 176 × 10－3 ＝0.44g 藥丸所含維生素C百分率＝ 0.44/0.5×100%＝88％

例5 柯南欲滴定某二元酸，首先秤此弱酸2.54克溶於水使成200 ml之溶液，然後取其中的50 ml以0.1 M之NaOH滴定，用去125 ml時，因滴定過量，又以0.2M之HCl反滴定，當達當量點時用去HCl 2.5 ml，請幫柯南算出此二元酸的分子量 ？ ①計算實際用去NaOH多少量? 酸中__H+__的莫耳數 ＝ 鹼中__OH-___的莫耳數 a CA VA ＝ b CB VB 1 × 0.2M × 2.5 ml ＝ 1 × 0.1 × VB VB ＝ 5 ml(實際用去NaOH ＝ 125-5 ＝120 ml) ②利用①算出的結果帶入公式計算 aCA VA ＝ b CB VB 2 × ＝ 1 × 0.1 × 120 求出酸的分子量＝ 105.8

酸鹼滴定種類 滴定組合 實例 混合溶液 強酸 與 強鹼 例：HCl滴定NaOH 中性 強酸 與 弱鹼 例：HCl滴定NH3 酸性 強鹼 與 弱酸 例：NaOH滴定CH3COOH 鹼性 19

①強鹼滴定強酸：利用0.1M NaOH滴定50ml 0.1M HCl HCl 0.1 M 50ml ＋酚酞指示劑

①強鹼滴定強酸：利用0.1M NaOH滴定50ml 0.1M HCl 溶液呈中性 (又稱中和點) ★當量點

① ② ④ ③ ③ ② ④ ① 說明 計算式 強酸完全解離 酸過量 當量點 溶液呈中性(中和點) pH = 14 - pOH 鹼過量 滴入 NaOH體積 說明 計算式 0.00 10.00 20.00 40.00 49.00 49.99 50.00 50.01 50.10 60.00 80.00 100.00 ① 強酸完全解離 [H＋] ＝[HCl] ④ 酸過量 ② ③ ③ 當量點 溶液呈中性(中和點) ② pH = 14 - pOH ④ 鹼過量 ①

①強鹼滴定強酸：利用0.1M NaOH滴定50ml 0.1M HCl VNaOH = 50.1 pH = 10 最適用 酚酞 當量點 溴瑞香草酚藍 VNaOH = 49.9 pH = 4 甲基橙 24

例6 以0.1M NaOH滴定未知濃度的HCl 50 ml ①利用當量點性質 Ca × Va × a ＝ Cb × Vb × b Ca ＝ 0.1 M pH (1) A點pH若干？ (2) C點pH若干？ [H ＋] ＝[HCl] ＝0.1 M pH ＝1 0.1M NaOH(ml) (強鹼滴定強酸)當量點＝中和點 pH ＝7

(3) 於C點再滴入一滴(0.05 ml) NaOH後，pH為若干？ VNaOH = 50.05 ml ＝ 5×10－5 pOH＝-log[OH－] ＝4.3 pH＝14－pOH＝9.7 0.1M NaOH(ml) (4) 酚酞在哪一點呈淡紅色？ 變色範圍：(pH8~10)酸無鹼紅 D點

②強鹼滴定弱酸：利用0.1M NaOH滴定50ml 0.1M CH3COOH 當量點 酚酞 溴瑞香草酚藍 不適用 甲基橙 27

③強酸滴定弱鹼：利用0.1M HCl滴定50ml 0.1M NH3 當量點 不適用 酚酞 溴瑞香草酚藍 甲基橙

例7 若0.1M的HCl(aq)和0.1M的CH3COOH(aq)各取25ml ，分別加入指示劑後，再以0.1M的NaOH(aq)分別滴定之，關於此滴定的敘述下列何者正確? (A)滴定前兩溶液的pH值相等 (B)滴定達當量點時，兩溶液pH=7 (C)滴定達當量點時，兩溶液所放出的熱量相等 (D)滴定達當量點時，兩溶液所需加入的NaOH(aq) 體積相等。 AnS: D

動畫部分由吳晴雯老師完成， 做為教學使用。 製作：台南二中 李曉菁 吳晴雯 動畫部分由吳晴雯老師完成， 做為教學使用。