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滴定曲線

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向草酸中滴加氫氧化鈉溶液時,溶液pH隨加入氫氧化鈉量發生變化

滴定曲線(英語:titration curve)通常表示的是滴定過程中溶液的pH值隨加入滴定劑體積增大所發生的變化[1]

當原有溶液中的溶質完全被滴定劑反應時,對應的滴定曲線上的點稱作等當量點。嚴謹來說,可以通過求滴定曲線的二階導數並令其為零,求出滴定曲線的拐點來確定。但大多數情況下,也可以從滴定曲線上凹凸交界點直接估計。比如右圖中的草酸滴定曲線,第一等當量點為15mL,第二等當量點為30mL。

對於一元弱酸,滴定曲線的起始點和等當量點之間的中點也容易直接讀出來,此處對應的溶液中可近認為剩餘酸和其共軛鹼濃度相等,於是根據亨德森-哈塞爾巴爾赫方程:

起始點和等當量點之間的中點的pH就等於一元弱酸的pKa,之後即可以求得離解常數Ka。用這種直接觀察方法求得醋酸的離解常數約為1.78×10−5(真實值為1.7×10−5)

對於多元弱酸,情況較複雜。比如草酸,起始點和第一等當量點之間的中點對應的pH可以求得第一步離解的pKa。而第一、第二等當量點之間的中點課求得第二步離解的pKa,即7.5 mL和22.5 mL所對應的pH值(此處約為1.5和4)。

參考文獻

  1. ^ Skoog, D.A; West, D.M.; Holler, J.F.; Crouch, S.R. Fundamentals of Analytical Chemistry 8th. Thomson Brooks/Cole. 2004. ISBN 0-03-035523-0.  Section 14C: Titration curves for weak acis