高中 · 15 分钟
pH 滴定与缓冲区间
用 NaOH 滴定乙酸，观察曲线在 共轭对缓冲 pH 处变平——半当量点时 pH = pKa。
目标
找出缓冲平台，在半当量点读出乙酸的 pKa（pH ≈ 4.76）；解释为何此处斜率最小。
仪器与试剂
盛 0.1 mol/L 乙酸的烧杯、盛 0.1 mol/L NaOH 的滴定管、已校准的带玻璃电极 pH 计、磁力搅拌器。
步骤
- 选择弱酸选项（acid = 1），C = 0.1 mol/L。
- 逐步增加 Vb 并记录 pH；标出曲线最平处——缓冲平台。
- 在最陡突跃处找到当量体积 Ve，再设 Vb = Ve/2 读出 pH，即为 pKa。
- 比较初始 pH 和当量点 pH（>7）与强酸滴定（acid = 0）的差异。
观察要点
- 曲线起点 pH 高于强酸，经过以 pH ≈ pKa 为中心的近平坦平台后，越过当量点陡升至 pH ≈ 12–13。
- 在 Vb = Ve/2 时酸与共轭碱等量，pH ≈ 4.76，即乙酸的 pKa；当量点时因 为弱碱，溶液呈碱性。
讲解
加入 NaOH 时， 转化为 。当两者量相当时，Henderson–Hasselbalch 公式 使 pH 几乎不变——即缓冲区；半中和点时 pH = pKa。当量点时只剩 ，故溶液呈碱性。
实验史话
pH 标度由瑟伦·索伦森于 1909 年在嘉士伯啤酒厂实验室定义；玻璃电极使 pH 滴定成为常规操作。缓冲平台的化学原理与血液依靠 对维持 pH 7.4 相同。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。