高中 · 15 分钟
用指示剂做酸碱滴定
用滴定管把 NaOH 滴入酸中,观察指示剂在化学计量点附近变色。
目标
求出化学计量点处 的体积,观察指示剂的反应,并比较强酸与弱酸。
仪器与试剂
锥形瓶中 25 mL 酸(0.10 mol/L);50 mL 滴定管中 0.10 mol/L 的 ;几滴指示剂。
步骤
- 从强酸 和酚酞开始。把体积滑块从 0 mL 慢慢向右拉,观察颜色和 pH。
- 在 24–26 mL 之间放慢速度,记下颜色开始保持不褪的体积。
- 把酸换成弱酸 ,比较 25 mL 处的 pH。
- 保持弱酸,把指示剂换成甲基橙:它在多少体积时变色?
观察要点
- 对 ,pH 起始为 1.00,24.9 mL 时为 3.70,25.0 mL 时为 7.00,25.1 mL 时为 10.30:一滴 就使 pH 跳变约 6.6 个单位。
- 对 ,pH 起始约 2.88,25.0 mL 时约为 8.72 而非 7,因为乙酸根是弱碱。
- 酚酞对两种酸都在化学计量点附近变色;甲基橙用于弱酸时变色过早。
讲解
在化学计量点,,所以 :浓度相同时化学计量点在 25.0 mL。指示剂的变色范围落在曲线陡峭部分、靠近化学计量点 pH 时才有用。滴定弱酸时,甲基橙(pH 3.1–4.4)约在 12 mL 就已变色,远早于 25 mL 的化学计量点,会得出严重偏差的结果。
实验史话
容量分析始于 1829 年盖-吕萨克用靛蓝滴定漂白剂;到世纪中叶,德克鲁瓦齐勒的滴定管和莫尔的移液管已使「滴定」成为常规工业工具。阿伦尼乌斯的电离理论(1887)和奥斯特瓦尔德的指示剂化学解释了为何颜色恰在 时突变——正是本实验逐滴逼近的化学计量点。
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。