【GCSE化學】從實驗到計算，搞定Titration

Titration(滴定)是AQA考試局Chemistry C3單元的一個重難點，同時也是其他考試局(OCR,Edexcel)中的重要考點。以AQA為例，Titration通常在考試中獨自構成一道大題，既考查實驗步驟，安全操作，還考察酸堿中和反應以及溶液濃度計算。

定義

滴定，在分析化學中是一種分析溶液成分的方法。將標準溶液逐滴加入被分析溶液中，用顏色變化、沉淀或導電率等來確定反應的終點。

The concentration of an?acid?or?alkali?can be calculated by carrying out an experiment called a?titration.

實驗器材

·?移液管：精確地量取一定數量的酸或堿

Pipette?to?accurately?measure a certain?volume?ofacid or alkali

·?移液管吸注器：安全的使用移液管

Pipette filler?to use the pipette?safely

·?錐形瓶：存儲移液管排除的液體

Conical flask?tocontain the liquid from the pipette

·?滴管：將少量，已知體積的反應物（酸）加到錐形瓶中的另一反應物（堿）中

Burette?to addsmall, measured volumes of one reactant to the other reactant in the conical flask

（考點小提示：請特別留意Pipette和Burette的拼寫，考試中同學們可能被要求標注實驗儀器的名稱，有拼寫準確度分值哦！）

實驗步驟

以以下實驗為例:

氯化氫?? ? + ? ??氫氧化鈉?氯化鈉?+?水

hydrochloric acid??+?sodium?hydroxide?sodium?chloride?+??water.
HCl(aq)? +? NaOH(aq)??NaCl(aq)? +? H2O(l)

1.將滴管中裝滿酸（e.g.氯化氫）

2.通過使用移液管將已知數量的堿（e.g. 50 cm3?氫氧化鈉）添加到錐形瓶中

3.在錐形瓶的堿中加入幾滴指示劑—?酚酞（Indicator:phenolphthalein）

4.將滴管垂直放置于錐形瓶上方，打開滴管開關，使氯化氫逐滴(Drop by drop)加入到含堿的錐形瓶中。

5.當足量的酸將堿中和，錐形瓶中溶液從粉色變為無色，關掉滴管開關，并記錄讀數。

實驗小竅門：

—?將錐形瓶放到白色瓦片上，更容易看出顏色變化，實驗結果更精準

—?? 酸堿反應時，輕輕搖晃錐形瓶使其充分反應

—?? 反復試驗，取平均值，使結果更精確

計算

核心公式

Moles = Concentration * Volume

衍生公式

Concentration = Moles ÷ Volume

例題

27.5 cm3?of 0.2 mol/dm3?hydrochloric acid is needed totitrate 25.0 cm3?of

sodium hydroxide solution. What is the concentration of the sodium hydroxide

solution?

第一步：轉換單位

27.5 cm3?=27.5 ÷ 1000 = 0.0275 dm3

25.0 cm3?=25.0 ÷ 1000 = 0.025 dm3

第二步：計算已知溶液（氯化氫）的摩爾數：公式Moles= Concentration * Volume

Number of moles of hydrochloric acid = 0.2 × 0.0275 = 0.0055 mol (5.5 ×10–3mol)

第三步：計算未知濃度

0.0055 mol of acid will react with 0.0055 mol of alkali

(重點！?0.0055摩爾的酸恰好與0.0055摩爾的堿反應)

Concentration of alkali = moles ÷ volume = 0.0055 ÷ 0.025 = 0.22mol/dm3