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酸鹼指示劑與 pH 值測定
國立臺灣大學化學系，大學普通化學實驗，第十二版，國立臺灣大學出版 中心：台北，民國九十七年。
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臺大化學系普化教學組葉芝嵐助教（2007.02.10）。
一、目的：觀察各種酸鹼指示劑在不同pH 值溶液中顏色的變化，並利用指示 劑的呈色，判定鹽類水溶液的pH 值。
二、實驗技能：學習點滴試驗及溶液pH 值測定。
三、原理：
（一）鹽類之酸鹼性
一般鹽類為強電解質，當溶解於水中會完全解離產生陽離子與陰離子。這 些離子若與水發生水解反應（hydrolysis），產生 H+或 OH－，使溶液呈酸 性或鹼性。例如衍生自弱酸（HA）的陰離子（A－）水解產生 OH－(aq)，使 溶液呈鹼性：
A-(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH－(aq) (1) 依據此原則，就可由組成鹽類的陰、陽離子是否水解，來判斷其水溶液的
酸鹼性。
（二）酸鹼指示劑
酸鹼指示劑本身為一種弱的有機酸（HIn）或弱的有機鹼（In），在溶液 中部分解離，以平衡狀態存在，如式 2 所示。由於酸鹼指示劑之共軛酸鹼 對（HIn / In－）各具不同顏色，因此隨著溶液的 pH 值的改變，溶液的顏 色亦隨而變化。：
HIn + H2O H3O+ + In－ (2) 酸性顏色 鹼性顏色
K [H O ][In ] [HIn]
a
3 (3)K [H O ]
[In ] [HIn]
a 3
(4)
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當溶液中[HIn]≧10[In－]時，肉眼可看出酸性指示劑的顏色，即[H3O+]≧
10Ka，pH≦pKa-1，可見到指示劑帶酸性顏色；同理，當 pH≧pKa+1，可 見到指示劑帶鹼性顏色。由此可知，指示劑顏色變化的範圍在 pH＝pKa1 之間：
因此一般酸鹼滴定於選擇指示劑時，若溶液當量點的 pH 值介於指示劑 pKa1 的變色範圍內，那麼該指示劑就可用在這個滴定反應上。
酸鹼指示劑各具有不同的 pKa值，因此變色範圍也不同。如果使用變 色範圍不同的指示劑分別滴入溶液中，由各別顏色的變化就可進一步推定 出溶液的 pH 值為何。在本實驗中，將觀察七種指示劑顏色的變化並用以 測定各種鹽類水溶液的pH 值。
三、儀器與材料：投影片一張、塑膠滴管25 支。
四、藥品：
（一）指示劑：
0.1% 甲基橙（methyl orange）、0.1% 甲基紅（methyl red）、0.1% 酚紅
（phenol red）、0.1% 酚酞（phenolphthalein）、0.1% 茜素黃 R（alizarin yellow R）、0.1% 溴瑞香草酚藍（bromthymol blue）、廣用指示劑
（universal indicator，含甲基紅、溴瑞香草酚藍及酚酞）
（二）鹽類水溶液：
1 M 氯化銨（ammonium chloride，NH4Cl）、1 M 氯化鈉（sodium
chloride，NaCl）、1 M 醋酸銨（ammonium acetate，CH3COONH4）、1 M 醋酸鈉（sodium acetate，CH3COONa）、1 M 碳酸氫鈉（sodium hydrogen carbonate，NaHCO3）、待測溶液。
（三）pH 2～13 緩衝溶液 實驗流程：
準備塑膠滴管→ 倒置於試管架上待用→ 在投影片上滴標準 pH 及鹽類溶液→
滴加指示劑→記錄顏色變化或拍照→ 判斷指示劑變色範圍及鹽類 pH 值 酸性顏色 變色範圍 鹼性顏色
pKa - 1 pKa + 1 pH 値增加
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五、實驗步驟：
步驟 示範照片
1.
準備乾淨塑膠滴管，在吸球上貼妥各種指示 劑、標準 pH 值緩衝溶液及鹽類水溶液的標 籤。
依標籤所示吸取各種試劑約 1 mL，將吸球部 分朝下，滴管口向上，倒置於試管架上。
2.
在印有「酸鹼指示劑顏色變化測試表」之投影 片上，每一方格內依縱軸標示橫向滴加pH 2
～13 緩衝溶液及 1 M 鹽類水溶液各一滴。
再於直欄格位內依橫軸標示滴加一滴指示劑，
使二液滴混合。觀察並記錄顏色變化。
註1：保持滴管口垂直懸空向下，小心擠壓吸 球，使所滴溶液恰為一滴，且滴於欄位的中 央。滴管口不可碰觸到投影片上之液滴，以避 免污染。
註2：實驗過程中若滴管不慎污染，應先將其 內所裝試劑壓擠出，以蒸餾水沖洗數次後，再 更換新試劑。
3. 記錄顏色變化。依顏色變化判斷酸鹼指示劑變 色範圍、鹽類及待測液之pH 值。
4. 用水將投影片沖洗乾淨並用紙巾拭乾；裝盛試 劑的塑膠滴管管口朝上吸球向下置於試管架 上，留待下一班使用。
吸
排
