滴定曲线
橙虚线是等当点,浅色带是指示剂的变色区间。
曲线为什么长这样
前面平、中间跳、后面又平
开始阶段酸大量过剩,加一点碱只是中和掉极小一部分,pH 几乎不动。接近等当点时,还剩的那一点酸被一滴碱中和掉相当于改变了很大比例,pH 就会陡然跳几个单位。过完等当点,碱开始过剩,曲线又变平。
等当点的 pH 不一定是 7
强酸配强碱才正好是 7。弱酸配强碱,生成的盐水解显碱性,等当点在 7 以上;强酸配弱碱则显酸性,等当点在 7 以下。把上面三个下拉框换一换就能看出来。
指示剂要挑,不能随便用
指示剂只在自己的变色区间内灵敏。如果等当点 pH 落在区间外,用它会滴过头或者还没到就变色——页面会直接告诉你当前这套组合该不该用这个指示剂。
为什么一滴就够
一滴约 0.05 mL,看着少。但在突跃范围内,半滴的差别可能就是好几个 pH 单位——这正是滴定能测准的原因,也是必须慢滴的原因。
计算说明
不是套近似公式
页面的 pH 由电荷平衡 + 质量平衡联立解出:[H⁺] + CB·[H⁺]/([H⁺]+KaB) = Kw/[H⁺] + CA·KaA/(KaA+[H⁺])。左边单调增、右边单调减,所以整式单调,用二分法在 pH 0–15 上求根,强酸强碱、弱酸强碱、强酸弱碱共用同一个式子。
水里那 10⁻⁷ 也算进去了
式子里的 Kw/[H⁺] 项就是水的自解离。它在等当点附近恰恰是决定性的——如果略掉它,强酸强碱滴定时算出来会变成 pH 无穷大。所以越是接近等当点,越不能省这一项。
离解常数取值
醋酸 Ka = 1.8×10⁻⁵、氢氰酸 Ka = 6.2×10⁻¹⁰、氨水 Kb = 1.8×10⁻⁵,均为 25 ℃ 的常用参考值。强酸强碱按完全电离处理(KaA 取 10⁶、Kb 取 10⁶ 代替无穷大)。
温度按 25 ℃
全页固定 Kw = 1.0×10⁻¹⁴。温度升高时 Kw 变大,中性点会低于 7——这一点没有在本页体现。