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探究與實作
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PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定
2016-12-05

酸與鹼,以及pH值的性質是化學的核心基礎,在學生了解基礎知識後,更重要的是能夠透過滴定實驗來定量及定性分析酸鹼反應。我們使用指示劑和無線酸鹼值(pH值)感應器來進行實驗。

PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定

PASCO數位化實驗 簡易的酸鹼滴定


酸與鹼,以及pH值的性質是化學的核心基礎,在學生了解基礎知識後,更重要的是能夠透過滴定實驗來定量及定性分析酸鹼反應。


最經典的實驗是利用0.1M NaOH(aq)反應來確定HCl(aq)的濃度。為了量化該滴定,並使學生更容易觀測到pH值,我們使用指示劑和 無線酸鹼值(pH值)感應器 來進行實驗。


通常用於滴定的實驗室器材,其體積與繁複可能會導致學生對該實驗沒有興趣而卻步。因此為了讓學生可以專注在概念的理解,我們大幅度的簡化使用的設備。建立一個簡易的滴定系統,通過讓學生以滴量測量體積,減輕學習的負擔 - 不需要漏斗,滴定管或容量玻璃器皿。


PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定

在上述設置中,我在磁力攪拌器上向燒杯中加入60滴(〜2mL)未知濃度的酸。 然後我使用電極支架將無線酸鹼值感應器懸掛在燒杯中,並加入足夠的水,以確保pH電極被覆蓋。


最後,我加了幾滴酚藍指示劑(bromthymol blue indicator)。最後開啟 SPARKvue軟體 並設置了一個表格來手動收集pH測量值和NaOH體積。然後緩慢加入0.1M NaOH,直至pH變化0.5單位(高達13.0單位),記錄過程中的NaOH變化。


PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定

幾分鐘後,您的學生將構建一個完整的pH滴定曲線,真實測量的數值。如上圖所示,這個數據看起來不錯,最後一滴!


學生將會發現幾件不同於直觀認知的現象。例如將pH改變0.5單位所需的液滴數量並不總是相同的,滴定曲線的形狀不像許多人所預測的那樣是直線。


PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定

他們還會注意到,只需要1滴NaOH,pH值就會出現極大的改變。且溶液中的指示劑也從黃色變為藍色。在這種情況下,我們可以探討一個改變的點 - 當量點(the equivalence point)。


PASCO數位化實驗-簡易的酸鹼滴定

當60滴HCl被52滴0.1M NaOH中和時 - 由顏色變化和pH從7以下變化到大於7的值,表示在溶液中存在相等數量的酸和鹼。


通過結合無線pH感應器,學生不僅透過指示劑觀察顏色變化,更可以定性定量分析滴定中的pH值變化,讓我們一起動手做實驗吧!


原廠網站連結

Titrations are pHun



欲知更多詳情,歡迎與錫昌科教聯絡。



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