酸鹼指示劑 Acid－Base Indicators(二)

化學原理啟迪201

1.     我們為一個滴定反應選擇指示劑時，我們要指示劑的終點（顏色改變的位置）與滴定當量點愈接近愈好。如果當量點附近的pH值範圍很大，指示劑的選擇就比較容易。

2.     強酸－強鹼的滴定反應在當量點附近的pH值改變幅度非常巨大，製造出鮮明的滴定終點；意思就是，通常只要一滴就能夠讓指示劑的顏色完全改變（從酸性變為鹼性的顏色或從鹼性變為酸性的顏色）。

3.     我們用0.100M的NaOH滴定100.0mL的 0.100M HCl，應該用哪一種指示劑呢？我們都知道當量點pH值是7。由於一開始溶液是酸性的，所以指示劑大多是以HIn的形式存在。

4.     然後我們加入OH^－，一開始pH值增加得很慢，然後pH值在當量點附近很快地竄升。這個劇烈的改變造成指示劑的解離反應：

HIn←→H⁺ + In^－

突然快速移往右邊，製造出足夠讓顏色改變的In^－。

5.     最早讓我們看到顏色改變的pH值是

[In^－]／[HIn]＝1／10

因此 pH＝pKa+log(1／10)＝pKa－1

6.     如果我們想要一種顏色會在pH7改變的指示劑，我們可以用韓德森方程式找到pKa值恰當的指示劑：

pH ＝7＝pKa－1  或 pKa＝7+1＝8

也就是pKa值8的指示劑會在pH值7左右的時候改變顏色，這種指示劑能夠清楚標示出強酸－強鹼滴定的終點。

7.     在強酸－強鹼滴定裡，指示劑的顏色要剛好在pH7的時候改變，這有多重要？為了回答這個問題，我們將檢視100.00 mL 的 0.100M HCl被 0.100M NaOH滴定，當量附近的pH值的改變。

8.     特別留意，增加的NaOH體積從99.99mL到100.01mL（大約半滴），pH值改變從5.3到8.7，這是非常劇烈的改變。這種特性使我們對於檢測強酸強鹼滴定的指示劑得到以下的結論：

l  光增加一滴滴定液，指示劑顏色就會明顯改變。

l  恰當的指示劑的選擇範圍很廣。只要使用滴定終點在pH=5到pH＝9之間的指示劑，就能發生一滴滴定液使顏色改變的結果。

9.     弱酸的滴定有些不同。下圖顯示被滴定的溶液酸性愈弱，當量點附近pH垂直改變的幅度愈小。這使得指示劑的選擇彈性較低。指示劑的pH改變區域的中點，愈接近當量點的pH值愈好。

10. 舉例來說，用0.10M NaOH滴定0.10M HC2H3O2，當量點的pH值是8.7。比較好的指示劑選擇是酚酞phenolphthalein因為它的pH變色範圍是8到10。溴瑞香草酚藍 Thymol blue也是可接受的選項，但是甲基紅methyl red就不是。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》

徐弘毅：

1.     自由時報、蘋果日報、中國時報、聯合報、TVBS、三立新聞、民視新聞……，各家新聞媒體都各有特色，原因是因為新聞媒體主管，每一個人的專業領域不同、知識程度不同、政黨傾向不同、社會正義感的程度也不同。所以他們可以檢驗出社會的各個不同的層面的狀態。

2.     現代的公民如果只相信一家新聞媒體，一定會變弱智，這是鐵律。現代公民不應該完全相信1新聞媒體、2政客、3專家、4司法官、5商人以及6民意調查；因為他們很可能都有偏見，不符合「客觀真實」，那公民應該相信什麼？

3.     一、比較相信世界級水準的大學教科書。二、要檢驗政客的政見有沒有兌現？三、要檢驗軍公教的「行政效率」是不是世界頂尖？四、檢驗大學教授的學術水準是不是世界一流？五、檢驗自己是不是「五育均衡並重、終身學習」？六、一定要相信絕大部分的政客、立委、司法官與名嘴，品德都相當地卑劣，絕對不可信任。

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參考資料：現代與社會32 對知識權貴的 質疑