實驗十 緩衝溶液 －
實驗結果與問題討論 (結報)
組別：第三組
組員：蔡忠穎 00181021 ‐‐‐‐‐ 打字、排版 盧靖元 00181037 ‐‐‐‐‐ 整理數據、計算 林芳銘 00181048 ‐‐‐‐‐ 圖表製作
一、實驗紀錄
Ｈ＋滴管:0.0156 mL/滴 ＯＨ－滴管:0.0333 mL/滴 平均:0.0245 mL/滴 (已修正數據)
(a)0.05Ｍ醋酸／醋酸鈉
1Ｍ HCl pH 值
5 滴
4.45
4 滴
4.48
3 滴
4.53
2 滴
4.57
1 滴
4.6
0 滴
4.62
1Ｍ NaOH pH 值
0 滴
4.62
1 滴
4.69
2 滴
4.74
3 滴
4.81
4 滴
4.86
5 滴
4.92
(b)0.027Ｍ醋酸／醋酸鈉
1Ｍ HCl pH 值 5 滴
4.3
4 滴4.38
3 滴4.46
2 滴4.54
1 滴4.62
0 滴4.67
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴4.67
1 滴4.73
2 滴4.81
3 滴4.94
4 滴5.05
5 滴5.21
(c)0.017Ｍ醋酸／醋酸鈉
1Ｍ HCl pH 值 5 滴
3.99
4 滴4.15
3 滴4.3
2 滴4.43
1 滴4.55
0 滴4.7
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴4.7
1 滴4.88
2 滴5.07
3 滴5.33
4 滴5.77
5 滴
10.57
(d)0.05Ｍ醋酸
1Ｍ HCl pH 值
5 滴
2.25
4 滴
2.32
3 滴
2.43
2 滴
2.58
1 滴
2.78
0 滴
2.98
1Ｍ NaOH pH 值
0 滴
2.98
1 滴
3.36
2 滴
3.6
3 滴
3.76
4 滴
3.91
5 滴
4.03
(e)0.05Ｍ醋酸鈉
1Ｍ HCl pH 值
5 滴
5.64
4 滴5.77
3 滴5.96
2 滴6.27
1 滴6.86
0 滴7.48
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴7.48
1 滴
11.23
2 滴
11.54
3 滴
11.67
4 滴
11.79
5 滴
11.9
(f)5 蒸餾水
1Ｍ HCl pH 值
5 滴
2.25
4 滴2.36
3 滴2.49
2 滴2.65
1 滴2.99
0 滴6.53
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴6.53
1 滴
11.88
2 滴
12.4
3 滴
12.68
4 滴
12.9
5 滴
13.02
(i)0.05Ｍ醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc (2:1) 1Ｍ HCl pH 值
5 滴
4.14
4 滴4.21
3 滴4.27
2 滴4.33
1 滴4.38
0 滴4.43
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴4.43
1 滴4.5
2 滴5.56
3 滴4.6
4 滴4.66
5 滴4.72
(g)0.05Ｍ醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc (1:5) 1Ｍ HCl pH 值
5 滴
5.06
4 滴
5.11
3 滴
5.16
2 滴
5.21
1 滴
5.27
0 滴
5.36
1Ｍ NaOH pH 值
0 滴
5.36
1 滴
5.46
2 滴
5.59
3 滴
5.75
4 滴
5.96
5 滴
6.48
(h)0.05Ｍ醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc (1:2) 1Ｍ HCl pH 值
5 滴
4.74
4 滴4.78
3 滴4.83
2 滴4.87
1 滴4.91
0 滴4.95
1Ｍ NaOH pH 值 0 滴4.95
1 滴5.02
2 滴5.07
3 滴5.15
4 滴5.23
5 滴5.29
(實測數據)
溶液
＼ OH‐
a b c d e f g h i j
‐5
4.45 4.3 3.99 2.25 5.64 2.25 5.06 4.74 4.14 3.57‐4
4.48 4.38 4.15 2.32 5.77 2.36 5.11 4.78 4.21 3.69‐3
4.53 4.46 4.3 2.43 5.96 2.49 5.16 4.83 4.27 3.8‐2
4.57 4.54 4.43 2.58 6.27 2.65 5.21 4.87 4.33 3.89‐1
4.6 4.62 4.55 2.78 6.86 2.99 5.27 4.91 4.38 3.970
4.62 4.67 4.7 2.98 7.48 6.53 5.36 4.95 4.43 4.050 4.63 4.7 4.65 2.94 7.36 5.27 5.35 4.94 4.37 4.03 1 4.7 4.76 4.83 3.32 11.11 10.62 5.45 5.01 4.44 4.13 2 4.75 4.84 5.02 3.56 11.42 11.14 5.58 5.06 4.5 4.22 3 4.82 4.97 5.28 3.72 11.55 11.42 5.74 5.14 4.54 4.29 4 4.87 5.08 5.72 3.87 11.67 11.64 5.95 5.22 4.6 4.36 5 4.93 5.24 10.52 3.99 11.78 11.76 6.47 5.28 4.66 4.43
(j)0.05Ｍ醋酸/醋酸鈉 HOAc/OAc (5:1) 1Ｍ HCl pH 值
5 滴
4.14
4 滴
4.21
3 滴
4.27
2 滴
4.33
1 滴
4.38
0 滴
4.43
1Ｍ NaOH pH 值
0 滴
4.43
1 滴
4.5
2 滴
5.56
3 滴
4.6
4 滴
4.66
5 滴
4.72
二、實驗結果
(一) 濃度與緩衝容量
1. 以 pH 值為縱軸，加酸鹼的滴數為橫軸，做 a、b、c 及 a、d、e、f 組溶 液的 pH 值變化圖形。
2. 取未加酸鹼及滴加 1 及 2 滴酸或鹼共五點，作(1)a、b、c 組溶液圖形以
及(2)a、d、e、f 組溶液圖形。同時作最小平方差直線，計算其斜率(即ᇞpH/1 滴酸鹼)。
3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5
‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3 4 5
pH
OH
‐滴數(a)溶液 (b)溶液 (c)溶液
2 4 6 8 10 12 14
‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3 4 5
pH
OH
‐滴數(a)溶液 (d)溶液 (e)溶液 (f)溶液
(a)y = 0.043x + 4.644 (b)y = 0.065x + 4.674 (c)y = 0.161x + 4.726 4.3
4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1pH
(a)溶液 (b)溶液 (c)溶液
3. 因為同樣溶液加酸或鹼的初始 pH 有些許不同，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 相等，再進行回歸。最 後在綜合數據算出各溶液的緩衝容量。(實驗中使用緩衝溶液體積為 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/滴)×Ｎ(eq/L)×1000(mL/L)/30(mL)
(a) 溶液斜率 = 0.043
緩衝容量 = 1/0.043×0.0245×1×1000/30 = 18.9923 (meq/L．pH) (b) 溶液斜率 = 0.065
緩衝容量 = 1/0.065×0.0245×1×1000/30 = 12.5641 (meq/L．pH) (c) 溶液斜率 = 0.161
緩衝容量 =1/0.161×0.0245×1×1000/30 = 5.0725 (meq/L．pH) (d) 溶液斜率 = 0.262
緩衝容量 =1/0.262×0.0245×1×1000/30 = 3.1170 (meq/L．pH) (e) 溶液斜率 = 1.491
緩衝容量 =1/1.491×0.0245×1×1000/30 =0.5477 (meq/L．pH) (f) 溶液斜率 = 2.839
緩衝容量 =1/2.839×0.0245×1×1000/30 =0.2877 (meq/L．pH)
(a)y = 0.043x + 4.644 (d)y = 0.262x + 3.06 (e)y = 1.491x + 8.676 (f)y = 2.839x + 7.29 2
4 6 8 10 12
‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3
pH
OH
‐滴數(a)溶液 (d)溶液 (e)溶液 (f)溶液
(二)[OAc]/[HOAc]比例與緩衝容量
1.將 a、g、h、i、j 五種溶液之結果會於另一圖上。
2.同上，取未加酸鹼及滴加 1 滴及 2 滴酸或點共 5 點，同時作最小平方差直 線，計算其斜率(即ᇞpH/1 滴酸鹼)。
3.同上，計算此五種溶液之緩衝容量。
(a) 溶液斜率 =0.043
緩衝容量 = 1/0.043×0.0245×1×1000/30 = 18.9923 (meq/L．pH) (g)溶液斜率 = 0.095
緩衝容量 = 0.095×0.0245×1×1000/30 = 8.5965 (meq/L．pH) (h)溶液斜率 =0.051
緩衝容量 = 0.051×0.0245×1×1000/30 = 16.0131 (meq/L．pH) (i)溶液斜率 =0.058
緩衝容量 = 0.058×0.0245×1×1000/30 = 14.0805 (meq/L．pH)
3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3 4 5
pH
OH
‐滴數(a)溶液 (g)溶液 (h)溶液 (i)溶液 (j)溶液
(a)y = 0.043x + 4.644 (g)y = 0.095x + 5.378 (h)y = 0.051x + 4.964 (i)y = 0.058x + 4.44 (j)y = 0.088x + 4.06 3.5
4 4.5 5 5.5 6
‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3
pH
OH
‐滴數(a)溶液 (g)溶液 (h)溶液 (i)溶液 (j)溶液
三、問題與討論
1. 試列表表示並比較溶液 a、b、c 濃度與緩衝容量之關係。
從表格可以知道，醋酸/醋酸鈉溶液的濃度越高，
其溶液之緩衝容量越大。
2. 試列表表示並比較溶液 a、g、h、i、j 之[HOAc]/[OAc]比例與緩衝容量之 關係。
從表格可以知道，[HOAc]/[OAc]之比例 越接近 1，其溶液之緩衝容量越大，
反之亦然。
四、心得
蔡忠穎 : 這次做的緩衝溶液實驗，因為杯數很多，所以速度上是必須掌握的，
但是快中要有慢，才不會忘記實驗的優先順序，如果重來的話對一開始調配溶液 的儲備是很傷的，我們就是重來了好幾杯導致後來還要花時間配置溶液(用不完 分送其他同學)，有不少組最後都有缺溶液，但也有沒缺的，學習如何像他們一 樣是我們必須加強的地方。
盧靖元 : 配置 20 杯的溶液並檢測酸鹼值，即使過程簡單，即使兩組分攤，在時 間的花費上還是相當驚人。在滴酸或滴鹼的時候，假使一個不小心多壓滴管半秒，
那杯的溶液就必須重新配置，考驗著耐心和專心度。不過還是慶幸我們能在規定 的時間內完成，雖然疲憊，但結束後的成就感不會減少。
林芳銘 : 這個實驗一直重複作實在很麻煩，不管是在調配溶液還是滴酸鹼溶液 到緩衝溶液，不過我學到耐心的重要性，更學到組員合作才是實驗能來的及完成 的最大要素。
溶液 緩衝容量 (mep/L．pH)
濃度
(a) 18.9923 0.05Ｍ (b) 12.5641 0.027Ｍ (c) 5.0725 0.017Ｍ
溶液 緩衝容量
(meq/L．pH)
[HOAc]/[OAc]
(a) 19.2157 1:1 (g) 8.5965 1:5 (h) 16.0131 1:2 (i) 14.0805 2:1 (j) 9.2803 5:1
