實驗數據分析1-1

實驗數據分析與討論

實驗三 電位測量法之應用

實驗四 電導滴定法之應用

實驗數據分析1-1

如何求得各藥品標定的精確濃度？

1. KHP標定NaOH

COOHC₆H₄COOK + NaOH → C₆H₄(COO) ^2- ₂ + K⁺+Na⁺+H₂O

可推出 W

/M

= M

V

範例：

0.3639/204 = M

x (17.50x10

當量點 )

M

= 0.1035 M

實驗數據分析1-2

如何求得各藥品標定的精確濃度？

2. NaOH標定HCl

NaOH + HCl→ NaCl +H₂O

可推出 M

V

= M

V

範例：

0.1035 M x 22.50 mL當量點 = M

x 25.00 mL

M

= 0.0932 M

實驗數據分析1-3

如何求得各藥品標定的精確濃度？

3. HCl標定NH

OH

HCl + NH₄OH→ NH₄Cl +H₂O

可推出 M

V

= M

V

範例：

0.0932 M x 27.50 mL當量點 = M

x 25.00 mL

M

= 0.1025 M

實驗數據分析2-1

如何求得醋酸Ka值？

1. 解離方程式

CH₃COOH + H₂O  CH₃COO^- + H₃O⁺ 2. Ka值定義

Ka = [CH₃COO^- ] [H₃O⁺] / [CH₃COOH]

3. 公式推導

 [H₃O⁺] = Ka x ( [CH₃COOH] / [CH₃COO^- ] )

 - log [H₃O⁺] = - log Ka -log( [CH₃COOH] / [CH₃COO^- ] ) 4. 藉由半當量點(滴定中點)觀念

當達半當量點(50%中和)時  [CH₃COOH] = [CH₃COO^- ] pH = pKa + log 1 = pKa

醋酸二次微分曲線

-3 -2 -1 0 1 2 3

0 10 20 30 40

NaOH體積(mL)

Δ2pH/ΔV2

實驗數據分析2-2

如何求得醋酸Ka值？

5. 利用電位滴定一次微分或二次微分曲線找當量點

6. 利用電位滴定酸鹼滴定曲線找半當量點 - 此時溶液 pH = 4.74 = pKa = -logKa

故Ka =10^-pH =10^-4.74 =1.8 X 10^-5

醋酸一次微分曲線

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

0 10 20 30 40

NaOH體積(mL)

ΔpH/ΔV

Step1

當量點= 25.40 ml

醋酸滴定曲線

0 2 4 6 8 10 12 14

0 10 20 30 40

NaOH體積(mL)

pH

Step2

半當量點=12.70 ml

Step3 pH= 4.74

實驗數據分析2-3

同理可求得氨水Kb值？

1. Dissociation constants at 25℃

電位滴定問題討論：

實驗算出之濃氨水的Kb值，是否與理論值相同？為什麼？

提示(1)寫出NH₃解離方程式 (2)pKb=pOH

(3)濃度、活性

Name Formula Ka pH

Acetic CH

COOH 1.8×10

4.74

Ammonia NH

5.7×10

9.24

實驗數據討論3-1

中和滴定、電位滴定、電導滴定

1. 酸鹼指示劑：弱有機酸（HIn）或有機鹼（In）

[H⁺]改變其化學結構，造成顏色改變快速得當量點

預知當量點pH值變化範圍，以選用正確的指示劑

肉眼判斷顏色變化較不精準，且指示劑會消耗分析物

實驗數據討論3-2

中和滴定、電位滴定、電導滴定

2. pH mater：

(1)量測電位與溶液pH值關係 E_m = mT(pH) + K

(2)利用酸鹼滴定、一次微分、二次微分曲線圖形判斷當量點

3.導電度計：

(1)利用兩極板並施加電壓來測量電導 (2)利用電導滴定曲線圖形判斷當量點

優點：不需使用指示劑，減少指示劑造成之滴定誤差

缺點：滴定間隔不可過大（細滴定），且尚須繪圖求得當量點，

較為費時

L = 1

R電阻 = k ×A面積

l距離 = k × 1 C

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•電位滴定實驗-優秀報告範例

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範例1 範例2

1052優秀報告之學長姊

1052養1A

范恩嘉、薛皓芸、陳科佑、黃子芳 1052養1B

曾郁婷、朱苡瑄、詹佾廣、陳瑀訢

實驗三-電位結報

1人1份

1. 請以表格方式整理

原始數據、一次微分和二次微分後數據

2. 請以Excel方式繪製圖形，每個小實驗皆須有 (1)滴定曲線圖

(2)一次微分曲線圖 (3)二次微分曲線圖 總共9張圖形

3. 圖形請務必將XY軸及標題

註明清楚，並標示當量點位置 4. 請計算標定後之

NaOH、HCl、NH₄OH濃度

實 驗 報 告 評 分 項 目

□ 數據表格/圖形整理清楚正確

□ 版面整齊美觀或字體工整

□ 詳列濃度標定計算，觀念正確

□ 問題與討論回答詳細/太簡略

□ 心得討論

□ 實驗數據 未以表格整理/錯誤

□ 圖形錯誤 (NaOH、HCl、NH₄OH)

□ XY軸/標題/當量點 未標示/錯誤

□ 單位/有效數字 未標示/錯誤

□ 濃度計算錯誤

□ 未註明分工情形

□ 其它___________________

實驗四-電導結報

1人1份

1. 請以表格方式整理

原始數據和修正後數據 2. 請以Excel方式繪製圖形

(1)NaOH滴定KHP曲線圖 (2)NaOH滴定HCl曲線圖 (3)HCl滴定NH₄OH曲線圖 總共3張圖形

3. 圖形請務必將XY軸及標題

註明清楚，並標示當量點位置 4. 請計算標定後之

NaOH、HCl、NH₄OH濃度

實 驗 報 告 評 分 項 目

□ 數據表格/圖形整理清楚正確

□ 版面整齊美觀或字體工整

□ 詳列濃度標定計算，觀念正確

□ 問題與討論回答詳細/太簡略

□ 心得討論

□ 實驗數據 未以表格整理/錯誤

□ 圖形錯誤 (NaOH、HCl、NH₄OH)

□ XY軸/標題/當量點 未標示/錯誤

□ 單位/有效數字 未標示/錯誤

□ 濃度計算錯誤

□ 未註明分工情形

□ 其它___________________ (電導)

注意事項

1. 實驗報告

(1)1人1份電位結報 (細滴定-電腦作圖) (2)1人1份電導結報 (細滴定-電腦作圖)

(3)實驗報告皆獨立創作，切勿抄襲、複製 (4)04/30上傳結報電子檔至雲端

2. 請清洗實驗二~實驗四藥品(E抽屜或水槽下方櫃內) (1)0.1M NaOH

(2)0.1M HCl

(3)0.1M NH

OH

(4)洗淨之空瓶放回各桌藥盆

3. 配製EDTA滴定實驗藥品