 問題與討論 將滴定管中的氫氧化鈉加入含酚酞指示劑 的鹽酸,錐形瓶內的溶液顏色如何變化? 這樣的變化代表什麼? 【解】  的鹽酸,錐形瓶內的溶液顏色如何變化?  這樣的變化代表什麼? 【解】  當加入氫氧化鈉的體積到某一特定值 時,顏色由無變紅色。  此時代表酸與鹼達到中和(即滴定終.

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 問題與討論 將滴定管中的氫氧化鈉加入含酚酞指示劑 的鹽酸,錐形瓶內的溶液顏色如何變化? 這樣的變化代表什麼? 【解】  的鹽酸,錐形瓶內的溶液顏色如何變化?  這樣的變化代表什麼? 【解】  當加入氫氧化鈉的體積到某一特定值 時,顏色由無變紅色。  此時代表酸與鹼達到中和(即滴定終 點)。

 問題與討論 鹽酸與氫氧化鈉水溶液混合反應時,溶液 溫度有何變化?所以酸鹼中和為吸熱反應 或放熱反應? 【解】  溫度升高。   溫度升高。    放熱反應。

 問題與討論 鹽酸與氫氧化鈉水溶液混合反應後,將溶 液蒸乾所生成的產物是什麼? 【解】 氯化鈉。  液蒸乾所生成的產物是什麼? 【解】    氯化鈉。   NaOH + HCl → NaCl + H2O。

第二章 酸、鹼、鹽     2-1 認識電解質 2-2 溶液與離子     2-3 常見的酸與鹼 2-4 酸鹼的濃度 2-5 酸與鹼的反應

 酸鹼滴定 滴定:用已知濃度的酸液(或鹼液)去測定 未知濃度的鹼液(或酸液)的過程。 1. 滴定是利用酸鹼中和的原理。     滴定:用已知濃度的酸液(或鹼液)去測定    未知濃度的鹼液(或酸液)的過程。  1. 滴定是利用酸鹼中和的原理。  2. 利用指示劑的變色來判別滴定之終點。  3. 利用溫度計測量反應後溫度,反應後溫   度上升,為放熱反應。

 酸鹼滴定 4. 滴定管(如圖乙)中要裝已知濃度之酸 或鹼。 5. 錐形瓶(如圖甲)中為 已知體積但未知濃度之 鹼或酸,並滴數適當之      4. 滴定管(如圖乙)中要裝已知濃度之酸 或鹼。  5. 錐形瓶(如圖甲)中為   已知體積但未知濃度之 鹼或酸,並滴數適當之   酸鹼指示劑。 甲 乙

 酸鹼滴定 6. 酸中的負離子(即酸根離子)與鹼中的 正離子(即金屬離子或銨根離子)並未 實際參與反應,只是共存於溶液中,若      6. 酸中的負離子(即酸根離子)與鹼中的   正離子(即金屬離子或銨根離子)並未   實際參與反應,只是共存於溶液中,若   將中和混合液移至蒸發皿加熱,水蒸發   後可得鹽類,此鹽類有水解作用,故達   滴定終點時水溶液之pH值不一定等於   7 (中性)。

 酸鹼滴定 7. 產生的鹽類,若為可溶性鹽類,其水溶 液可以導電;若為難溶性鹽類,其水溶 液則不導電。      7. 產生的鹽類,若為可溶性鹽類,其水溶   液可以導電;若為難溶性鹽類,其水溶   液則不導電。 【例】硫酸中加入氫氧化鋇水溶液,產生    白色硫酸鋇沉澱。

 酸鹼滴定    

 酸鹼滴定      8. 慣用右手者,滴定時左手持調節鈕,右   手搖晃錐形瓶;反之,慣用左手者,滴   定時右手持調   節鈕,左手搖   晃錐形瓶。 左手

 酸鹼滴定圖說

 酸鹼滴定實例 0.1M NaOH 滴定 0.1M、10mL HCl 未滴定前:乙內裝有NaOH 15 mL,甲只有HCl及酚酞。 此時呈無色(酸性,pH=1)。  開始滴入NaOH 4mL,抵銷部   份的酸,但酸仍剩下。  呈無色(酸性,pH 增大)。

 酸鹼滴定 0.1M NaOH 滴定 0.1M、10mL HCl  繼續滴入NaOH 達10ml,抵銷 全部的酸,沒有酸剩下。  (此時達滴定終點) 呈無色(中性,pH 近於 7)  繼續滴入NaOH 達12ml,此時 NaOH的量過多,為鹼性。  呈紅色(鹼性,pH 變大)

 酸鹼滴定 0.1M NaOH 滴定 0.1M、10mL HCl NaOH溶液(mL) 10 7 滴定終點 pH值

 酸鹼滴定 ※ 0.1M NaOH 滴定 0.1M HCl 錐形瓶內變化:  H+和OH- 莫耳數減少。 【 H+ +OH-  H2O 】   Na+莫耳數增加。   Cl- 莫耳數不變,濃度減少【因水增加】。   PH值由小到大。   放熱反應,溫度上升。

 酸鹼滴定  顏色由無變紅色。  反應式: 未參與反應 ※ 0.1M NaOH 滴定 0.1M HCl 錐形瓶內變化:   顏色由無變紅色。   反應式:   HCl + NaOH  Na+ + Cl- + H2O 未參與反應

 酸鹼滴定  圖示: ※ 0.1M NaOH 滴定 0.1M HCl 錐形瓶內變化: 粒子數 NaOH溶液(mL) Na+ Cl -   圖示: 酸性 鹼性 中性 NaOH溶液(mL) 粒子數 Cl - Na+ H+ OH- 中性

 例題2-11(P.52) 取1 M的氫氧化鈉水溶液10毫升,加入數 滴酚酞指示劑,再慢慢加入1 M的鹽酸溶液20 毫升,一邊以玻璃棒攪拌。有關此反應結果的 敘述,下列何者正確?  (A)氫氧化鈉水溶液變為中性。  (B)氫氧化鈉水溶液的pH值增加 。  (C)氫氧化鈉水溶液的溫度下降 。  (D)氫氧化鈉水溶液由紅色變為無色。

 例題2-11(P.52) (A)氫氧化鈉水溶液變為中性。 【酸性】 (B)氫氧化鈉水溶液的pH值增加 。 【減少】            【酸性】  (B)氫氧化鈉水溶液的pH值增加 。 【減少】  (C)氫氧化鈉水溶液的溫度下降 。 【上升】  (D)氫氧化鈉水溶液由紅色變為無色。

 探索活動(P.53) 酸鹼中和產生水 在乾燥的試管中加入2毫升的冰醋酸(不 含水的純醋酸)及0.2公克的白色硫酸銅   含水的純醋酸)及0.2公克的白色硫酸銅 粉末,觀察是否發生變化? 【解】   沒有變化。

 探索活動(P.53) 酸鹼中和產生水 2. 再取少許乾燥氫氧化鈉加入步驟 1 的試 管中,觀察是否發生變化(如圖)?

 探索活動(P.53) 酸鹼中和產生水 2. 再取少許乾燥氫氧化鈉加入步驟 1 的試 管中,觀察是否發生變化(如圖)? 【解】   是,白色硫酸銅變成藍色。 CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O 醋酸 氫氧化鈉 醋酸鈉 水

 酸鹼中和(中和反應) 定義: 酸性與鹼性溶液混合時,所發生的化學 變化稱為酸鹼中和,又稱中和反應。 2. 反應通式:     定義:   酸性與鹼性溶液混合時,所發生的化學 變化稱為酸鹼中和,又稱中和反應。 2. 反應通式:   酸 + 鹼   『鹽』 + 水 + 熱 HA + BOH   BA + H2O

 酸鹼中和(中和反應) 【實例】鹽酸中加入氫氧化鈉水溶液 酸 + 鹼  鹽 + 水 + 熱 酸 鹼 鹽、水     【實例】鹽酸中加入氫氧化鈉水溶液 酸 + 鹼     鹽 + 水 + 熱 HCl + NaOH  NaCl + H2O 酸 鹼 鹽、水

 酸鹼中和(中和反應) 【實例】硫酸中加入氫氧化鋇水溶液 酸 + 鹼  鹽 + 水     【實例】硫酸中加入氫氧化鋇水溶液 酸 + 鹼    鹽  + 水 H2SO4 + Ba(OH) 2  BaSO4  + 2H2O

 酸鹼中和(中和反應) 1. 碳酸+氫氧化鈉  碳酸鈉+水 1. 碳酸+氫氧化鈉 H2CO3+2NaOH  Na2CO3+2H2O 2. 硫酸+氫氧化鈣  硫酸鈣+水   H2SO4+Ca(OH)2  CaSO4+2H2O 3. 硝酸+氫氧化鉀  硝酸鉀+水   HNO3+KOH  KNO3+H2O     1. 碳酸+氫氧化鈉 2. 硫酸+氫氧化鈣 3. 硝酸+氫氧化鉀

 酸鹼中和(中和反應) 3. 酸鹼中和後溶液是可能是酸性、中性、鹼 性。 4. 離子方程式通式: 氫離子 + 氫氧根離子  水  性。 4. 離子方程式通式: 氫離子 + 氫氧根離子  水 H+ + OH-  H2O

 酸鹼中和(中和反應) 鹽酸中加入氫氧化鈉水溶液        

 酸鹼中和(中和反應) 5. 中和原理: 當酸鹼中和達到終點時,酸液中的氫離 子莫耳數等於鹼液中的氫氧根離子莫耳數。   當酸鹼中和達到終點時,酸液中的氫離 子莫耳數等於鹼液中的氫氧根離子莫耳數。 氫離子莫耳數 = 氫氧根離子莫耳數 nH+ = nOH- MH+ × VH+ = MOH- × VOH-

 酸鹼中和(中和反應) 5. 中和原理: 化學方程式中 係數比=反應之莫耳數 酸鹼中和反應式: H+ + OH-  H2O  酸的莫耳數不一定等於鹼的莫耳數。

 動腦時間(P.55) 下圖各溶液中的粒子分別是鹽酸與氫氧 化鈉解離的離子示意圖。請問甲燒杯的鹽酸   下圖各溶液中的粒子分別是鹽酸與氫氧 化鈉解離的離子示意圖。請問甲燒杯的鹽酸 與下列哪一杯氫氧化鈉水溶液可以完全中和?

 動腦時間(P.55) 【解】      丙杯。

 例題2-12(P.53) 某燒杯裝有2 M的鹽酸1公升,需要加入 多少公克的氫氧化鈉,可使燒杯中的溶液最 接近中性(pH=7)?(NaOH=40) (A) 20 公克。  (B) 40 公克。  (C) 80 公克。  (D) 120 公克。

 例題2-12(P.53) 某燒杯裝有2 M的鹽酸1公升,需要加入 多少公克的氫氧化鈉,可使燒杯中的溶液最 接近中性(pH=7)?(NaOH=40) nHCl=2 M ×1公升=2mole =nH+ 中和時,H+ 莫耳數 = OH-莫耳數 故 OH-莫耳數= 2mole= nNaOH   質量=莫耳數 × 分子量 = 2 × 40 = 80 公克

 例題2-12(P.53) 某燒杯裝有2 M的鹽酸1公升,需要加入 多少公克的氫氧化鈉,可使燒杯中的溶液最 接近中性(pH=7)?(NaOH=40) (A) 20 公克。  (B) 40 公克。  (C) 80 公克。  (D) 120 公克。

 酸鹼中和(中和反應) 6. 實例: 的碳酸鉀【K2CO3 】可中 和酸性土壤)  胃酸過多。(使用弱鹼性 的碳酸氫鈉【NaHCO3】   燒稻草。(燒灰中之鹼性    的碳酸鉀【K2CO3 】可中    和酸性土壤)   胃酸過多。(使用弱鹼性    的碳酸氫鈉【NaHCO3】     中和過多之胃酸)

 酸鹼中和(中和反應) 6. 實例: 【HCOOH】,被蚊蟲叮咬後立即塗 上弱鹼性的氨水中和甲酸,減輕疼痛)   減緩疼痛。(許多昆蟲體內含有甲酸   【HCOOH】,被蚊蟲叮咬後立即塗   上弱鹼性的氨水中和甲酸,減輕疼痛)

 鹽類 組成 金屬離子或銨根離子與酸根或非金屬離 子形成的化合物。 鹼中之正離子 酸中之負離子 產生的鹽及化學式 氫氧化鈉 ( Na+ )   金屬離子或銨根離子與酸根或非金屬離 子形成的化合物。 鹼中之正離子 酸中之負離子 產生的鹽及化學式 氫氧化鈉 ( Na+ ) 鹽酸 ( Cl- ) 氯化鈉 ( NaCl ) 氫氧化鈣 ( Ca+2 ) 硫酸 ( SO4-2 ) 硫酸鈣 ( CaSO4 ) 氫氧化銨 ( NH4+ ) 硝酸 ( NO3- ) 硝酸銨 ( NH4NO3 )

 鹽類 2. 製備:  酸鹼中和反應。 NaOH+HCl  NaCl+H2O  金屬與酸反應。 Mg+2HCl  MgCl2+H2   酸鹼中和反應。   NaOH+HCl  NaCl+H2O 2CH3COOH+Mg(OH)2  Mg (CH3COO)2+2H2O  金屬與酸反應。   Mg+2HCl  MgCl2+H2    Zn +2HCl  ZnCl2 +H2

 鹽類 2. 製備:  金屬氧化物與酸反應。 CaCO3+2HCl  CaCl2+CO2+H2O   金屬氧化物與酸反應。   CuO+ H2SO4  CuSO4+H2O    CaO+ HCl  CaCl2+H2O   碳酸鹽與酸反應。   CaCO3+2HCl  CaCl2+CO2+H2O  2NaHCO3+H2SO4  Na2SO4+2H2O+2CO2

 鹽類 3. 分類:依對水的溶解度不同  難溶性鹽類:碳酸根(或硫酸根)離子 與ⅡA族元素結合後產生的鹽類 。   難溶性鹽類:碳酸根(或硫酸根)離子   與ⅡA族元素結合後產生的鹽類 。   可溶性鹽類:氯化物(NaCl、 MgCl2)   、硝酸鹽類。

 鹽類 4. 可溶性鹽類的酸鹼性:  酸式鹽類:強酸與弱鹼中和。 例如: HCl + NH4OH  NH4Cl + H2O   酸式鹽類:強酸與弱鹼中和。 例如: HCl + NH4OH  NH4Cl + H2O NH4Cl  NH4+ + Cl- NH4+ + H2O  NH4OH + H+

 鹽類 4. 可溶性鹽類的酸鹼性:  鹼式鹽類:強鹼與弱酸中和。 例如: NaOH + H2CO3  Na2CO3 + H2O   鹼式鹽類:強鹼與弱酸中和。 例如: NaOH + H2CO3  Na2CO3 + H2O Na2CO3  2 Na+ + CO3-2 CO3-2 + H2O  HCO3 - + OH-

 鹽類 4. 可溶性鹽類的酸鹼性:  中式鹽類:強鹼與強酸中和。 例如: NaOH + HCl  NaCl + H2O   中式鹽類:強鹼與強酸中和。 例如: NaOH + HCl  NaCl + H2O NaCl  Na+ + Cl- ※ 難溶於水的鹽類之水溶液為中性。

 鹽類 5. 特性:  鹽類熔點高,常溫下為固態,具有一 定的結晶形狀。  鹽類在水中的溶解度各不相同,有的易   鹽類熔點高,常溫下為固態,具有一   定的結晶形狀。   鹽類在水中的溶解度各不相同,有的易   溶於水,有的難溶於水。可溶性鹽類大   量被河水帶到海洋中,海水中的鹽類都   以離子形態存在。

 常見的鹽類 – 氯化鈉(NaCl) 1. 特性  白色固體,俗稱食鹽。  易溶於水,水溶液呈中性。   白色固體,俗稱食鹽。   易溶於水,水溶液呈中性。   由海水蒸發(日晒法)而得粗鹽,或   乾燥地區的天然鹽類。

 常見的鹽類 – 氯化鈉(NaCl)  調味料、保存食品(醃漬法) 。  可作清潔用品。  工業上可供製鹽酸、氫氧化鈉、 氯、 2. 用途  調味料、保存食品(醃漬法) 。   可作清潔用品。   工業上可供製鹽酸、氫氧化鈉、 氯、   鈉等原料。 【例】電解熔融的食鹽,得到鈉金屬及氯氣。  2 NaCl  2 Na + Cl2    電解食鹽水溶液,得到氫氧化鈉、氫氣及氯氣。   2 NaCl + 2 H2O  2 NaOH + H2  + Cl2 

 常見的鹽類 – 硫酸鈣(CaSO4) 1. 特性  白色固體,難溶於水,為非電解質。  天然硫酸鈣【CaSO4 ∙2 H2O 】含有   白色固體,難溶於水,為非電解質。   天然硫酸鈣【CaSO4 ∙2 H2O 】含有   結晶水,為石膏的主要成分。   燒石膏【(CaSO4)2 ∙H2O 】遇水   後硬化,可製成粉筆、石膏像、水泥   、外科骨折時之石膏模 。

 常見的鹽類 – 碳酸鈣(CaCO3) 1. 特性  白色固體,俗稱灰石。  難溶於水,水溶液為中性。  大理石、鐘乳石、貝殼、   白色固體,俗稱灰石。   難溶於水,水溶液為中性。   大理石、鐘乳石、貝殼、   方解石、珍珠的主要成分 。   易與酸作用產生CO2 。 CaCO3 + 2 H+  Ca+2 + CO2  + H2O

 常見的鹽類 – 碳酸鈣(CaCO3) 1. 特性  加熱易分解產生石灰【CaO】及CO2。 2. 用途  工業上利用大理石和石灰岩來製造   水泥 。 CaCO3     CaO + CO2   800℃

 常見的鹽類 – 碳酸鈉(Na2CO3) 1. 特性  白色固體,俗稱蘇打。  能溶於水,水溶液為鹼性。   白色固體,俗稱蘇打。   能溶於水,水溶液為鹼性。 CO3-2 + H2O → HCO3- + OH-   常作用清潔劑,又稱為洗滌鹼 。   與酸作用產生CO2 。 Na2CO3 + 2 HCl  2NaCl + CO2  + H2O

 常見的鹽類 – 碳酸鈉(Na2CO3) 1. 特性  遇熱不分解。 2. 用途  工業上常作肥皂、玻璃等原料 。   遇熱不分解。 2. 用途  工業上常作肥皂、玻璃等原料 。   食品上常作餅乾、汽水的製造。

 探索活動(P.57) 小蘇打的加熱分解 1. 取約半刮勺小蘇打(碳酸氫鈉,NaHCO3)置 入試管內,以附有導管的橡皮塞塞住試管口後 ,用廣用夾夾住且使管口略為朝下,並調整至 適當高度。另取試管裝入5 毫升澄清石灰水, 將導管移入試管中 後,以酒精燈加熱 小蘇打,觀察澄清 石灰水是否發生變 化(如右圖)?

 探索活動(P.57) 小蘇打的加熱分解 【解】   石灰水由清澄變混濁。  小蘇打分解產生二氧化碳。

 探索活動(P.57) 小蘇打的加熱分解 2. 當不再冒泡時,先將導管移出試管後,熄 滅酒精燈。 【注意】   必須先將導管移出試管,以免石灰水回 流造成殘餘物汙染或試管破裂。

 探索活動(P.57) 小蘇打的加熱分解 3. 等試管冷卻後取下橡皮塞,觀察試管口附 著液體,再以藍色氯化亞鈷試紙檢驗液體 ,觀察試紙顏色是否發生變化?

 探索活動(P.57) 小蘇打的加熱分解 【解】   藍色氯化亞鈷變成粉紅色。  小蘇打分解產生水。

 常見的鹽類 – 碳酸氫鈉(NaHCO3) 1. 特性  白色固體,俗稱小蘇打。  能溶於水,水溶液為弱鹼性。   白色固體,俗稱小蘇打。   能溶於水,水溶液為弱鹼性。 HCO3- + H2O → H2CO3 + OH-   可與酒石酸混合製成發粉,又稱焙用鹼。   與酸作用產生CO2 ,可作酸鹼滅火器。 2 NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 +2 CO2  + H2O

 常見的鹽類 – 碳酸氫鈉(NaHCO3) 1. 特性  遇熱分解產生CO2 ,可作乾粉滅火器。 2. 用途  可作為中和胃酸的制酸劑 。   可製成麵包的膨鬆劑。 2 NaHCO3     Na2CO3 + CO2  + H2O 

「碳酸鈉」與「碳酸氫鈉」的比較 Na2CO3 蘇打、 洗滌鹼 白 弱鹼 (較強) 較大 NaHCO3 小蘇打、 焙用鹼 (較弱) 較小 物質 化學式 俗稱 顏色 鹼性 溶解度 碳酸鈉 Na2CO3 蘇打、 洗滌鹼 白 弱鹼 (較強) 較大 碳酸氫鈉 NaHCO3 小蘇打、 焙用鹼 (較弱) 較小

「碳酸鈉」與「碳酸氫鈉」的比較 產生CO2  是 、H2O 、 Na2CO3 物質 加酸 加熱 是否為電解質 是否為鹽類 碳酸鈉

「碳酸鹽類」的比較 物質 化學式 酸鹼性 加水 碳酸鈉 Na2CO3 鹼性 可溶 碳酸氫鈉 NaHCO3 弱鹼性 碳酸鈣 CaCO3 中性 沉澱

「碳酸鹽類」的比較 物質 加酸 加熱 碳酸鈉 產生CO2 沒反應 碳酸 氫鈉 產生CO2、Na2CO3、H2O 碳酸鈣 產生CO2、CaO

 滅火器 1. 原理:利用CO2不可燃、不助燃及比空氣 重性質。 2. 種類:  泡沫滅火器:利用硫酸鋁與碳酸氫鈉溶   泡沫滅火器:利用硫酸鋁與碳酸氫鈉溶   液混合產生CO2及泡沫,蓋助火源滅火   。

 滅火器 2. 種類:  酸鹼滅火器:利用濃硫酸與碳酸氫鈉溶液 混合在內部產生化學反應,產生CO2 。   酸鹼滅火器:利用濃硫酸與碳酸氫鈉溶液   混合在內部產生化學反應,產生CO2 。  2NaHCO3+H2SO4  Na2SO4+2H2O+2CO2 使用時要倒置  以使反應物混合。 2. 內部有濃硫酸瓶蓋及碳酸氫     鈉水溶液。 3. 不可用於電線走火及油類起火。

 滅火器 2. 種類:  乾粉滅火器:利用高壓氮氣將碳酸氫鈉 粉末噴向火源,使碳酸氫鈉在外部分解 產生碳酸鈉及CO2 。   乾粉滅火器:利用高壓氮氣將碳酸氫鈉 粉末噴向火源,使碳酸氫鈉在外部分解   產生碳酸鈉及CO2 。 2 NaHCO3     Na2CO3 + CO2  + H2O 

 滅火器 2. 種類:   乾粉滅火器: 這是指示內部氮氣壓力的壓力表 1. 使用時不需要倒置 。 2. 內部有碳酸氫鈉乾粉和氮氣鋼瓶 (氮氣是不可燃不助燃的)。 3. 可用於普通火災、電線走火及油類起火。

成飽和水溶液。有關此水溶液的敘述,下列何  例題2-13(P.58)   在25 ℃時將NaHCO3 固體加入水中,形 成飽和水溶液。有關此水溶液的敘述,下列何 者正確? (A) NaHCO3俗稱洗滌鹼。 (B) 此水溶液pH值小於7 。  (C) 此水溶液用紅色石蕊試紙檢驗不變色。   (D) 加稀鹽酸於此水溶液會放熱。

 例題2-13(P.58) 【解】 NaHCO3俗稱洗滌鹼。 【Na2CO3 】 (B) 此水溶液pH值小於7 。 【大】 【藍色】  (D) 加稀鹽酸於此水溶液會放熱。