酸鹼平衡與滴定
滴定曲線
/ ty-TRAY-shun KURV /
想像你一杯一杯地往浴缸裡加水,並記錄水位。很長一段時間裡,每加一杯幾乎都看不出變化,然後浴缸突然溢出,水位猛地跳起來。滴定曲線講的就是 pH 版本的同一個故事:一張圖,顯示當你穩穩地加入另一種試劑時,溶液的 pH 如何變化。
具體來說,滴定曲線把一個測得的量——在酸鹼滴定中通常是 pH——對加入的滴定劑體積作圖。它的形狀道出了全過程:在溶液被緩衝、抵抗變化的地方是平緩的斜坡,然後在化學計量點處出現一個陡峭的、近乎垂直的跳變,那裡幾乎所有的待測物剛好反應完。弱酸曲線的中點甚至直接揭示了這種酸的 pKa。
這條曲線之所以重要,是因為它陡峭的那一段正是你讀取終點、判斷某種指示劑是否會在恰當時刻變色的地方。一個誠實的提醒是:只有當反應相當完全、物種相當濃時,跳變才會陡峭——對於很弱的酸或很稀的溶液,曲線會變平,化學計量點就難以用肉眼定位了。
用強鹼氫氧化鈉滴定強酸鹽酸,得到的曲線先在 pH 1 附近徘徊,然後在化學計量點處幾乎垂直地躍過 pH 7,最後穩定在 pH 13 附近——那陡峭的中段在一滴之內就跨越了好幾個 pH 單位。
那近乎垂直的躍升標記著反應剛好完成的化學計量點。
化學計量點並不總在 pH 7。用強鹼滴定弱酸會留下一種鹼性的鹽,所以化學計量點位於 7 以上;用強酸滴定弱鹼則落在 7 以下。
另見