滴定終點

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔III〕

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔III〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

連結:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔II〕

教師手冊(Teacher’s Guide)

兩點法深入說明

本實驗介紹兩點電位滴定法是大陸學者馮俊賢等人在Axel Johansson and Gunnar Gran的研究基礎上所提出滴定終點的判定方法,此法簡稱兩點電位法,有別於傳統電位滴定法的終點判定。同時此法也可適用其他類型的酸鹼滴定,如強鹼滴定強酸,以及氧化還原反應電位滴定。請參閱延伸閱讀中參考資料2~4。

若滴定過程不慎超過當量點,則無須進行反滴定,仍然可以使用兩點電位法繼續滴定。只需要在當量點之後,取兩組滴定數據(V1,pH1V2,pH2)即可。然後利用[式9](在「學生講義之一」中描述),只需要取[式9]的△pH為負值(即△pH = pH1 – pH2),便可計算在當量點時所需NaOH標準溶液的體積(Ve)。換言之,在使用兩點電位法判定終點時,所選取兩組滴定數據必須在當量點同一側(當量點前或當量點後),並且儘量靠近當量點附近為取點原則。

酸鹼度計工作原理

當酸鹼度計的pH複合電極置入待測溶液時,在其兩端會產生電動勢E。在pH = -1~12的範圍內,此電動勢E = a + bpH,如圖一所示。

圖一 pH複合電極的電動勢與pH關係圖 (圖片來源:Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Glass_electrode)

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔II〕

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔II〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

連結:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔I〕

學生講義之二(Student Handout II)

藥品和器材

1. 自製小型電磁攪拌器  1套/組
2. 簡易型酸鹼度計(如泰菱電子儀器,型號pH-704)  1支/組
3. 標準緩衝溶液(pH 7和pH 4)  1瓶/組
4. 蒸餾水(裝在洗瓶內)  1瓶/組
5. 濾紙(或無毛屑面紙1包)  1盒/班
6. NaOH標準溶液(0.1 M已標定)  30~50 mL/組
7. 量筒(瘦長型,容量10.00 mL,精確度0.01 mL)  2個/組
8. 容量瓶(100 mL)  1個/組
9. 塑膠容器(小型)  1個/組
10. 燒杯(100 mL)  2個/組
11. 食用醋  5 mL/組
12. PE滴管  2支/組

實驗步驟

A.簡易型酸鹼度計的校正

本次實驗採用泰菱電子儀器型號pH-704的簡易型酸鹼度計,其校正步驟如下所示。一般而言,酸鹼度計的校正步驟:(1)先用pH 7.00標準緩衝溶液,(2)再用pH 4.00或pH 10.00標準緩衝溶液。

1. 開啟電源並打開電極保護蓋,以蒸餾水清洗電極並用濾紙或面紙吸乾。

2. 置入電極於pH 7.00標準緩衝溶液中,搖晃後讓顯示值穩定,再用小螺絲起子在酸鹼度計的背面調整顯示值為7.00,如圖八的左圖所示。

圖八 校正酸鹼度計的操作

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔I〕

化學實驗室實驗:簡易的滴定終點判定-兩點電位法(Two-point Potentiometric Titration)〔I〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

 

學生講義之一(Student Handout I)

實驗介紹

本實驗採用簡易型酸鹼度計、PE滴管、10.00 mL的量筒、已標定的NaOH標準溶液及自製小型電磁攪拌器(圖一的左圖和右圖),作為酸鹼滴定的裝置。並且透過兩點電位法酸鹼滴定,來測定食用醋中醋酸的濃度。

圖一 簡易型酸鹼度計、PE滴管、量筒及自製小型電磁攪拌器