1
實驗九
緩衝溶液結報
姓名：黃梓維
系級：生命科學暨生物科技系 1A 學號：0053B048
組別：第 15 組
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目錄
1.實驗記錄
➢ 酸鹼度測定計校正數值 3
➢ (a)~(j)溶液每次滴加酸或鹼之 pH 值 4 2.實驗結果
• 濃度與緩衝容量
➢ a、b、c 組溶液之 pH 變化圖形 7
➢ a、d、e、f 組溶液之 pH 變化圖形 7
➢ a、b、c 組溶液之五點作圖 8
➢ a、d、e、f 組溶液之五點作圖 8
➢ (a)~(f)之緩衝容量 9
• [HOAc]/[OAc-]比例與緩衝溶液
➢ a、g、h、i、j 組溶液之變化圖形 9
➢ a、g、h、i、j 組溶液五點作圖 10
➢ a、g、h、i、j 之緩衝容量 10
3.問題與討論 11
4.感想 12
3
6 179
0 50 100 150 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8
電位（mV）
pH 值（mV）
校正斜率值
校正斜率值
一、實驗記錄及結果
1. 記錄酸鹼度測定計校正數值。
日期 編號 pH 7 電位 pH 4 電位 校正斜率 誤差率
主機/電極 （mV） （mV） （mV/pH） （%）
22/3 5 & 5 6 179 57.67 2.25
29/3 5 & 5 5 178 57.67 2.25
請計算校正斜率值並判斷電極是否可正常使用？
校正斜率值 = |6 − 179
7 − 4 | = 57.79%
校正斜率值 = |6 − 179
7 − 4 | = 57.79%
5 178
0 50 100 150 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8
電位（mV）
pH 值（mV）
校正斜率值
校正斜率值
4 2. 記錄（a）~（j）溶液每次滴加酸或鹼值pH值。
補充說明
實測 pH 值：溶液加入酸或鹼後，測得的 pH 值。
修正 pH 值：因為相同溶液有 2 杯，準備加酸的初始 pH 值與準備加鹼的初始 pH 值有些許的不 同，故以加酸為標準，將加鹼的曲線平移到 0 滴時與加酸的曲線 0 滴的 pH 值相等。
（a）0.05 M 醋酸/醋酸鈉 1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 4.36 4.36 4 drop/- 4.44 4.44 3 drop/- 4.5 4.5 2 drop/- 4.56 4.56 1 drop/- 4.62 4.62 0 drop/- 4.67 4.67 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 4.71 4.67 1 drop/+ 4.79 4.75 2 drop/+ 4.85 4.81 3 drop/+ 4.91 4.87 4 drop/+ 4.99 4.95 5 drop/+ 5.07 5.03
（c）0.017 M 醋酸/醋酸鈉 1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 3.47 3.47 4 drop/- 3.87 3.87 3 drop/- 4.15 4.15 2 drop/- 4.35 4.35 1 drop/- 4.55 4.55 0 drop/- 4.71 4.71 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 4.7 4.71 1 drop/+ 4.89 4.9 2 drop/+ 5.12 5.13 3 drop/+ 5.44 5.45 4 drop/+ 6.13 6.14 5 drop/+ 11.09 11.1
（b）0.027 M 醋酸/醋酸鈉 1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 4.07 4.07 4 drop/- 4.22 4.22 3 drop/- 4.35 4.35 2 drop/- 4.47 4.47 1 drop/- 4.55 4.55 0 drop/- 4.66 4.66 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 4.77 4.66 1 drop/+ 4.84 4.73 2 drop/+ 4.96 4.85 3 drop/+ 5.16 5.05 4 drop/+ 5.39 5.28 5 drop/+ 5.59 5.48
（d）0.05 M 醋酸
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 2.14 2.14 4 drop/- 2.25 2.25 3 drop/- 2.36 2.36 2 drop/- 2.52 2.52 1 drop/- 2.73 2.73 0 drop/- 3.08 3.08 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 3.05 3.08 1 drop/+ 3.39 3.42 2 drop/+ 3.65 3.68 3 drop/+ 3.82 3.85 4 drop/+ 3.95 3.98 5 drop/+ 4.07 4.1
5
（e）0.05 M 醋酸鈉
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 5.37 5.37 4 drop/- 5.5 5.5 3 drop/- 5.65 5.65 2 drop/- 5.84 5.84 1 drop/- 6.23 6.23 0 drop/- 7.04 7.04 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 7.12 7.04 1 drop/+ 11.27 11.19 2 drop/+ 11.57 11.49 3 drop/+ 11.75 11.67 4 drop/+ 11.88 11.8 5 drop/+ 11.96 11.88
（g）醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc-(1:5)
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 5.05 5.05 4 drop/- 5.06 5.06 3 drop/- 5.14 5.14 2 drop/- 5.22 5.22 1 drop/- 5.3 5.3 0 drop/- 5.4 5.4 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 5.4 5.4 1 drop/+ 5.54 5.54 2 drop/+ 5.74 5.74 3 drop/+ 6.07 6.07 4 drop/+ 7.55 7.55 5 drop/+ 11.24 11.24
（f）純水
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 2.14 2.14 4 drop/- 2.24 2.24 3 drop/- 2.35 2.35 2 drop/- 2.51 2.51 1 drop/- 2.79 2.79 0 drop/- 7.5 7.5 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 8.8 7.5 1 drop/+ 11.21 9.91 2 drop/+ 11.01 9.71 3 drop/+ 11.78 10.48 4 drop/+ 11.9 10.6 5 drop/+ 11.99 10.69
（h）醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc-(1:2)
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 4.67 4.67 4 drop/- 4.73 4.73 3 drop/- 4.8 4.8 2 drop/- 4.86 4.86 1 drop/- 4.94 4.94 0 drop/- 5.01 5.01 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 5.04 5.01 1 drop/+ 5.09 5.06 2 drop/+ 5.17 5.14 3 drop/+ 5.27 5.24 4 drop/+ 5.38 5.35 5 drop/+ 5.53 5.5
6
（i）醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc-(2:1)
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 3.99 3.99 4 drop/- 4.09 4.09 3 drop/- 4.16 4.16 2 drop/- 4.21 4.21 1 drop/- 4.32 4.32 0 drop/- 4.4 4.4 1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 4.39 4.4 1 drop/+ 4.45 4.46 2 drop/+ 4.52 4.53 3 drop/+ 4.59 4.6 4 drop/+ 4.65 4.66 5 drop/+ 4.74 4.75
（j）醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc-(5:1)
1 M HCl 實測 pH 值 修正 pH 值 5 drop/- 3.05 3.05 4 drop/- 3.35 3.35 3 drop/- 3.38 3.38 2 drop/- 3.76 3.76 1 drop/- 3.9 3.9
0 drop/- 4 4
1 M NaOH 實測 pH 值 修正 pH 值 0 drop/+ 4.07 4 1 drop/+ 4.15 4.08 2 drop/+ 4.22 4.15 3 drop/+ 4.3 4.23 4 drop/+ 4.38 4.31 5 drop/+ 4.46 4.39
7 二、實驗結果
(一) 濃度與緩衝容量
1. 以修正 pH 值為縱軸，未加酸鹼及加酸鹼的滴數共十一點為橫軸 (1)a、b、 c 組溶液的 pH 值變化圖形
(2)a、d、e、f 組溶液的 pH 值 變化圖形。
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
pH
HCl/NaOH 滴數
a、b、c組溶液之pH變化圖形
0.05M 醋酸/醋酸鈉 0.027M 醋酸/醋酸鈉 0.017M 醋酸/醋酸鈉
滴定HCl滴數 滴定NaOH滴數
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
pH
HCl/NaOH 滴數
a、d、e、f組溶液之pH變化圖形
0.05M 醋酸/醋酸鈉 0.05M 醋酸 0.05M 醋酸鈉 纯水
滴定HCl滴數 滴定 NaOH 滴數
8 2. 取未加酸鹼及滴加 1 及 2 滴酸或鹼共五點
(1)a、b、c 組溶液圖形
(2)a、d、e、f 組溶液圖形。同時作最小方差直線，求出其斜率(即 △pH/1 滴酸)。
y = 0.063x + 4.682 y = 0.094x + 4.652 y = 0.191x + 4.728
4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2
-2 -1 0 1 2
pH
HCl/NaOH 滴數
a、b、c組溶液之五點作圖
0.05M 醋酸/醋酸鈉 0.027M 醋酸/醋酸鈉 0.017M 醋酸/醋酸鈉 Linear (0.05M 醋酸/醋酸鈉) Linear (0.027M 醋酸/醋酸鈉) Linear (0.017M 醋酸/醋酸鈉)
y = 0.063x + 4.682 y = 0.301x + 3.086 y = 1.626x + 8.358 y = 2.172x + 6.484
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-2 -1 0 1 2
pH
HCl/NaOH 滴數
a、d、e、f組溶液之五點作圖
0.05M 醋酸/醋酸鈉 0.05M 醋酸 0.05M 醋酸鈉 纯水
Linear (0.05M 醋酸/醋酸鈉) Linear (0.05M 醋酸) Linear (0.05M 醋酸鈉) Linear (纯水)
滴定HCl 滴數 滴定NaOH 滴數 滴定 NaOH 滴數 滴定 HCl 滴數
9 3. 綜合上題作圖數據，算出各溶液的緩衝容量。(實驗中使用緩衝容液體積為 30mL，酸鹼的當
量濃度為 1N)。
緩衝容量(𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) = 1
斜率(滴⁄𝑝𝐻) × 𝑉滴(𝑚𝐿⁄ ) ×𝑁(𝑒𝑞 𝐿滴 ⁄ ) × 1000(𝑚𝐿 𝐿⁄ ) 30(𝑚𝐿)
a： 1
0.063 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 15.87 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) b： 1
0.094 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 10.64 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) c： 1
0.191 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 5.24 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) d： 1
0.301 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 3.32 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) e： 1
1.626 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 0.62 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) f： 1
2.172 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 0.46 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻)
(二)[HOAc]/[OAc-]比例與緩衝容量
1. 將 a、g、h、i、j 五種溶液之結果繪於另一圖上。
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
pH
HCl/NaOH 滴數
a、g、h、i、j組溶液之pH變化圖形
0.05M 醋酸鈉/醋酸
HOAc/OAc-(1:5)
HOAc/OAc-(1:2)
HOAc/OAc-(2:1)
HOAc/OAc-(5:1)
滴定HCl滴數 滴定NaOH滴數
10 2. 同上，取未加酸鹼及滴加 1 及 2 滴酸或鹼共五點，作圖及最小方差直線，求 出其斜率(即
△ph/1 滴酸鹼)。
3. 同上，計算此五種溶液之緩衝容量。
a： 1
0.063 ×0.03 × 1 × 1000
30 = 15.87 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) g： 1
0.128 × 0.03 × 1 × 1000
30 = 7.81 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) h： 1
0.068 ×0.03 × 1 × 1000
30 = 14.71 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) i： 1
0.078 ×0.03 × 1 × 1000
30 = 12.82 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻) j： 1
0.096 ×0.03 × 1 × 1000
30 = 10.41 (𝑚𝑒𝑞 𝐿⁄ ∙ 𝑝𝐻)
y =0.063x + 4.682 y = 0.128x + 5.44 y = 0.068x + 5.002
y = 0.078x + 4.384 y = 0.096x + 3.978
3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
-2 -1 0 1 2
pH
HCl/NaOH 滴數
a、g、h、i、j組溶液之五點作圖 0.05M 醋酸鈉/醋酸
HOAc/OAc-(1:5) HOAc/OAc-(1:2) HOAc/OAc-(2:1) HOAc/OAc-(5:1)
Linear (0.05M 醋酸鈉/醋 酸)
Linear (HOAc/OAc-(1:5)) Linear (HOAc/OAc-(1:2)) Linear (HOAc/OAc-(2:1)) Linear (HOAc/OAc-(5:1))
滴定HCl滴數 滴定NaOH滴數
11 三、問題與討論：
1. 請列表表示溶液 a、b、c 濃度與緩衝容量之結果，并討論濃度對緩衝容量之影響。若實驗結 果與理論不相符，你認為可能的原因為何？
（a）0.05 M 醋 酸/醋酸鈉
（b）0.027 M 醋酸/醋酸鈉
（c）0.017 M 醋酸/醋酸鈉
1 M HCl 修正 pH 值
5 drop/- 4.36 4.07 3.47
4 drop/- 4.44 4.22 3.87
3 drop/- 4.5 4.35 4.15
2 drop/- 4.56 4.47 4.35
1 drop/- 4.62 4.55 4.55
0 drop/- 4.67 4.66 4.71
1 M NaOH 修正 pH 值
0 drop/+ 4.67 4.66 4.71
1 drop/+ 4.75 4.73 4.9
2 drop/+ 4.81 4.85 5.13
3 drop/+ 4.87 5.05 5.45
4 drop/+ 4,95 5.28 6.14
5 drop/+ 5.03 5.48 11.1
∵由上表中可看出ａ、ｂ、ｃ組，是利用一開始滴加不同數量的醋酸、醋酸納和水 所配置出不同 組的緩衝溶液，由上表的結果可以得知濃度最高(無添加水)的組別 ａ的緩衝溶液緩衝容量最佳，
而濃度最低（加水稀釋）的組別ｃ的緩衝容量最差， 以下為各組的緩衝容量及利用酸檢測試的 pH值範圍:
（a）緩衝容量：15.87meq/L·pH - (pH 4.36 – pH 5.03)
（b）緩衝容量：10.64meq/L·pH - (pH 4.07 – pH 5.48)
（c）緩衝容量：5.24meq/L·pH - (pH 3.47 – pH 11.1)
∴從以上數據以及計算結果看，理論與實驗相符合。這證明醋酸/醋酸钠濃度越大，緩衝容量越 大。
12 2. 試列表表示並說明溶液 a、g、h、i、j 之[HOAc]/[OAc-]比例與緩衝容量之結果，並討論
[HOAc]/[OAc-]比例對緩衝容量之影響。若實驗結果與理論不相符，你認為可能的原因為何？
HOAc/OAc-(1:5) HOAc/OAc-(1:2) HOAc/OAc-(2:1) HOAc/OAc-(5:1)
1 M HCl 修正 pH 值
5 drop/- 5.05 4.67 3.99 3.05
4 drop/- 5.06 4.73 4.09 3.35
3 drop/- 5.14 4.8 4.16 3.38
2 drop/- 5.22 4.86 4.21 3.76
1 drop/- 5.3 4.94 4.32 3.9
0 drop/- 5.4 5.01 4.4 4
1 M NaOH 修正 pH 值
0 drop/+ 5.4 5.01 4.4 4
1 drop/+ 5.54 5.06 4.46 4.08
2 drop/+ 5.74 5.14 4.53 4.15
3 drop/+ 6.07 5.24 4.6 4.23
4 drop/+ 7.55 5.35 4.66 4.31
5 drop/+ 11.24 5.5 4.75 4.39
∵由上表中可看出ａ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ組，是利用滴加不同比例數量的醋酸、醋酸 納所配置出不 同組的緩衝溶液，由上表的結果可以得知配置溶液比值越接近 1 的溶液其緩衝效果越佳，緩衝容 量越高（比例１：１的組別 a）， 而配置溶液比 值越遠離 1 的溶液其緩衝效果越差，緩衝容量 越低（比例１：５的組別ｇ、ｈ）， 以下為各組的緩衝容量及利用酸檢測試的 pH 值範圍:
（a）緩衝容量：15.87（meq/L·pH）- (pH 4.36 – pH 5.03)
（g）緩衝容量：7.81（meq/L·pH）- (pH 5.05 – pH 11.24)
（h）緩衝容量：14.71（meq/L·pH）- (pH 4.67 – pH 5.50)
（i）緩衝容量：12.82（meq/L·pH）- (pH 3.99 – pH 4.75)
（j）緩衝容量：10.41（meq/L·pH）- (pH 3.05 – pH 4.39)
13 感想
這個實驗是做最久的一個實驗。第一，做實驗的時候 pH 計一直出現問題。初步懷疑是電極棒的小 孔沒有進入待測溶液。第二，我們在配製溶液時，所用的純水並不是來自同一天。相交之下，純 水里的離子也會不相等。
