酸鹼標準溶液配製與標定及式樣滴定分析

1. 酸鹼標準溶液配製與標定及式樣滴定分析 化材二甲分析化學實驗課第二組

2. 組員名單 • 組長：莊坤億(49840002) • 組員：陳昱翔(49840005) • 歐政嚴(49840011) • 廖俊立(49840014) • 黃在偉(49840015) • 蕭名原(49840026) • 宋子軍(49840032) • 曾乾益(49840046) • 楊孟儒(498A0012)

3. 實驗目的 • 分別配置酸與鹼標準溶液並予以標定，進而以此標準溶液作試料之酸鹼滴定。

4. 實驗原理 • 利用酸鹼反應中和時，其當量數相等，因HCl及NaOH均為一價，故體積莫耳農（Ｍ）與當量濃度（Ｎ）相等。 • 酸的當量數＝酸的當量濃度（Ｎa）ｘ酸的容積數（升）Ｖa • 鹼的當量數＝鹼的當量濃度（Ｎb）ｘ鹼的容積數（升）Ｖb • 即Ｎa x Ｖa＝Ｎb x Ｖb • 故以未知濃度鹼液標定標準固體酸試劑，達到中和時，其酸與鹼的當量數相等。 • 故（Ｎa x Ｖa＝Ｎb x Ｖb）x標準酸毫克當量＝基準酸重， • 即Ｎb xＶb（mL）x苯二甲酸氫鉀試量（KHP）/1000 ＝KHP克重 • 同理，未知濃度之酸液用標準鹼試劑標定時亦同。 • 故Ｎa x Ｖa x標準鹼毫克當量＝基準鹼克重 • 即Ｎa xＶa（mL）x Na2CO3/2000 ＝Na2CO3克重

5. 實驗藥品/性質 • 1.氫氧化鈉 • 溶液為無色透明的鈉鹼液體，是強鹼之一，易在水中溶解，能與許多有機、無機化合物起化學反應，腐蝕性很強，能灼傷人體皮膚等。 • 氫氧化鈉在水中完全電離出鈉離子和氫氧根離子，可與任何質子酸進行中和反應。 • 氫氧化鈉還是許多有機反應的良好催化劑。 • 反應進行的既完全又迅速。這就是氫氧化鈉能灼傷皮膚的原因。 • 氫氧化鈉是製造肥皂的重要原料之一。氫氧化鈉溶液加油，比例合適會反應混合，成為固體肥皂。這一反應也是利用了水解的原理，而這一類在NaOH催化下的酯水解稱為皂化反應。 • 氫氧化鈉在潮濕的空氣中會潮解。 • 2.濃鹽酸 • 鹽酸，學名氫氯酸，是氯化氫（化學式：HCl）的水溶液，是一元酸。鹽酸是一種強酸，濃鹽酸具有極強的揮發性，因此盛有濃鹽酸的容器打開後能在上方看見酸霧，那是氯化氫揮發後與空氣中的水蒸氣結合產生的鹽酸小液滴。 • 鹽酸是一種常見的化學品，在一般情況下，濃鹽酸中氯化氫的質量分數在37%左右。 • 3.鄰苯二甲酸氫鉀 • 鄰苯二甲酸氫鉀，又叫酞酸氫鉀，是一種有機芳香酸鄰苯二甲酸的酸式鹽，分子中含有一個苯環，酸根所有的原子共平面。其水溶液呈酸性。在295－300℃分解。 • 由於其容易用重結晶法得到純品，不含結晶水，不吸潮，容易保存，當量大，常用於氫氧化鈉標準溶液的標定。也可用於高氯酸的乙酸溶液的標定（使用甲基紫作指示劑）。[1] • 鄰苯二甲酸氫鉀溶液也是常用的標準緩衝溶液之一。0.05mol/kg鄰苯二甲酸氫鉀溶液在25℃時的pH為4.01。 • 4.碳酸鈉 • 碳酸鈉，俗名蘇打、純鹼、洗滌鹼，化學式：Na2CO3，普通情況下為白色粉末，為強電解質。密度為2.532g/cm3，熔點為851°C，易溶於水，具有鹽的通性。

6. 實驗藥品/性質(2) • 5.甲基橙指示劑 • 甲基橙是一種常用的酸鹼指示劑或pH指示劑。 • 橙黃色粉末或魚鱗狀晶體。 • 微溶於水，較易溶於熱水，不溶於乙醇等有機溶劑。 • 又名做金蓮橙D、(酸性)Ⅲ號橙 • 甲基橙(methyl orange)本身為酸性，變色範圍為pH:3.1~4.4 • pH<3.1時變紅，pH>4.4時變黃，pH在3.1~4.4時呈橙色。 • 6.酚酞 • 酚酞是一種弱有機酸，分子式為C20H14O4，在pH＜8.2的溶液裡為無色的內酯式結構，當pH＞10時為粉紅色的醌式結構，是一種常用的酸鹼指示劑。 • 酚酞的醌式或醌式酸鹽，在鹼性介質中很不穩定，它會慢慢地轉化成無色羧酸鹽式；遇到較濃的鹼液，會立即轉變成無色的羧酸鹽式。所以，酚酞試劑滴入濃鹼液時，酚酞開始變紅，很快紅色退去變成無色。 • 7.鹽酸式樣 • 同(2) • 8.碳酸鈉式樣 • 碳酸鈉，俗名蘇打、純鹼、洗滌鹼，化學式：Na2CO3，普通情況下為白色粉末，為強電解質。密度為2.532g/cm3，熔點為851°C，易溶於水，具有鹽的通性。

7. 實驗步驟與流程圖

8. 實驗結果報告 • (1)標準0.25M NaOH溶液之配製與標定 • 苯二甲酸氫鉀標準試劑精確重量 A=_______ g • 所用指示劑名稱：_______，終點顏色變化為：_________ • NaOH溶液滴定耗用量 B=________ mL • 標準NaOH溶液之容積莫耳濃度 • (注：苯二甲酸氫鉀分子量=204.2) • C=________=________ M • (計算式子) • (2)標準0.25M HCl溶液之配製與標定 • 碳酸鈉標準試劑精確重量 D=_______ g • 所用指示劑名稱：_______，終點顏色變化為：_________ • HCl溶液滴定耗用量 E=________ mL • 標準HCl溶液之容積莫耳濃度 • (注：碳酸鈉分子量=106) • F=________=________ M • (計算式子)

9. (3)試液之滴定 • 鹽酸試液之滴定 • 標準NaOH溶液滴定耗用量 G=________ mL • 試液之容積莫耳濃度 • H=________=________ M • (計算式子) • 碳酸鈉是議之滴定 • 標準HCl溶液滴定耗用量 I=_______ mL • 試液之容積莫耳濃度 • J=________=________ M • (計算式子)