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- 假設有1mol/L的…
- 挑個強酸
- 假設是氫氯酸
- 即HCl 當然，我們知道
- 既然是強酸
- 就會完全水解
- 所以HCl水溶液
- 或者水的溶液
- 完全水解成溶液中的氫離子
- 氫離子(H+)
- 實際上是鋞離子
- 我說過好多次了
- 加上溶液中的氯離子(Cl-)
- 所以如果有1mol/L的它
- 一旦放到水中
- 實際得到1mol/L的它
- 所以氫的濃度是1mol/L
- 我們當然就知道 它的pH是多少？
- pH就等於 負的以10爲底的
- 氫的濃度的對數
- 也就是1
- 也就是0的負數
- 所以-0就等於0
- 所以pH值等於0
- 這個結果後面有用
- 假設有1L的這個
- 嗯 已知物質的量濃度是多少
- 我又告訴了你是1L
- 所以就有1mol
- 我們來畫個小圖
- 這裡畫個小盒子
- 這是坐標
- 這表示我的pH
- 在我第一次算的時候…
- 假設這裡是0
- 這是7 這裡是14
- 在我第一次算的時候
- 氯化氫溶液 或者說氫氯酸
- pH是0
- 我下面要做的是
- 滴定這個酸溶液
- 滴定就是將其他東西有控制地
- 滴加到被測液中並觀察現象
- 我現在要做的
- 就是酸堿滴定
- 這裡有酸
- 我用來滴定的物質是
- 或者我要加入的試劑是…
- 試劑實際上就是反應物
- 如果這麽看
- 也就是往溶液中加入的反應物
- 稱作標準液
- 那麽現在
- 溶液中有氫氯酸
- pH值已經是0了
- 而我要做的是
- 加入一種強堿
- 比如說氫氧化鈉(NaOH)
- 我最喜歡的強堿
- 假設我有
- 事先配好的溶液
- 假設是1mol/L的溶液
- 我不會一次都倒進去
- 我會每次 加0.1L
- 然後這是加了1L
- 這裡是2L
- 這裡是500mL
- 是500mL
- 這是1L
- 這是1.5L
- 這是2L
- 所以這個軸表示 我會緩慢的加入
- 越來越多的氫氧根(OH-)
- 結果會怎麽樣？
- 我慢慢加入氫氧根
- pH值就會變大
- pH爲什麽會變大？
- 因爲OH-
- 記住 氫氧化鈉是強堿
- 所以NaOH在水溶液中
- 完全水解
- 變成OH- 加上Na+
- 對吧？
- 現在我往這個裏面滴加這個
- 你覺得會怎麽樣？
- 嗯…這個東西
- 這些OH-會把H+吸幹
- 所以大多數情況下
- 顯然 這都是機率性的
- 在化學中 無論何時
- 總會有一些分子
- 不能完全反應
- 所有物質
- 都有一定濃度
- 這就是爲什麽你不可能得到
- 濃度爲0的氫
- 無論你加多少堿都不能
- 因爲總會有一些氫離子
- 能完美地藏起來
- 或者是處於平衡狀態
- 所以不會反應
- 但是大多數都會參與反應
- 隨著我加入更多OH- 這些就會消失
- 所以氫濃度就下降
- 而pH是它的負對數
- 所以pH就會變大
- pH緩慢變大…
- 嗯… 看起來很慢
- 因爲這是對數表
- 可能會出現這種情況
- pH值就會像這樣
- 隨著你不斷增加
- 你可能會覺得 啊～變得好慢啊
- 爲什麽不會快點
- 但是你想一想
- 這裡 如果這裡pH是1
- 就是說…
- 嗯 pH等於0時
- 說明氫濃度是1mol/L
- pH等於1時
- 也就是說氫濃度
- 是10^(-1)
- 也就是0.1mol/L
- 所以即使在對數圖中
- 它看起來變化很慢
- 其實是因爲取了底數是10
- 而氫濃度的減少…
- 開始是1mol/L的氫
- 直到你加入大約
- 900mL標準溶液時
- 你可能就除去了所有的氫
- 顯然分母在變
- 因爲體積變大了
- 對嘛？
- 因爲實際上增加了體積
- 所以肯定要增加體積
- 但是你大體知道了
- 這些氫氧根離子
- 會和這些反應
- 它們會生成水
- 從溶液中消失了
- 所以大多數情況下
- 這些會和那些粒子
- 一起消失
- 這會導致整體氫離子濃度
- 下降
- 進而使pH值擧升
- 直到某一刻你盡可能地
- 把氫離子都消耗了
- 總會剩下一些的
- 但是你已經盡可能地吸走它們了
- 接下來你加的每一份氫氧根
- 就只會增加氫氧根的濃度
- 這時 氫氧根的濃度就會
- 大於氫離子的濃度
- 但更好的情況是
- 會出現某個時刻
- 當你加了足夠的氫氧根
- 以至於它和它一樣多
- 氫氧根和氫離子一樣多
- 對嘛?
- 氫氧根和氫離子一樣多
- 首先會看到什麽變化？
- 呐 溶液就是中性的了
- 對嘛？
- 如果氫氧根的濃度
- 和氫離子濃度相等
- 這就是中性的
- 就像水一樣
- pH值等於7
- 所以在某一時刻
- 氫氧根的含量
- 等於氫的含量
- pH就會等於7
- 然後這點以上
- 隨著加入越來越多的氫氧根
- 氫氧根的含量
- 大於氫離子的含量
- 那麽溶液堿性會變得非常非常強
- 而又因爲這個是強堿
- 最終pH就會等於14
- 因爲實際上會…
- 嗯 當然不會是1mol/L
- 我把這個點擦掉
- 最終就會有0.5mol/L的
- OH-離子
- 所以曲線就會是這樣子
- 我是說 還是會剩下
- 一定濃度的氫
- 但是會非常小
- 會非常 非常的小
- 現在
- 這個進程中
- 哪裏最有趣？
- 在這點
- OH-等於H+
- 我是這樣想的
- 大多數的氫
- 在這點都被吸收掉了
- 所以爲了吸收掉1mol的氫
- 你基本上就認爲
- 然而總會有一些
- 不反應的氫
- 但是你基本上就要
- 加入1mol的OH- 來吸收1mol的H+
- 記住 這是1mol/L 而你有1L的它
- 那麽你有1mol的氫要被吸收
- 所以需要1mol的OH-
- 那1mol的OH-怎麽來的？
- 我們說過溶液的
- 濃度是1mol/L
- 所以如果你滴加了1L
- 因爲是1mol/L
- 如果你加入了1L
- 你就加入了1mol的
- 氫氧根離子
- 去吸收氫離子
- 所以這個點是等當點
- 本質上就是
- 你有等量的
- 而且濃度非常低的
- 氫氧根和氫離子
- 基本上消耗了所有的氫
- 但是也吸收了
- 目前加入的所有氫氧根
- 這點以後
- 你加入的氫氧根都會致力於
- 增加pH值
- 或者說它壓過了
- 氫的濃度
- 那有趣的是哪裏呢？
- 在這個例子中 我說過
- 有氫氯酸
- 而且我開頭給出它的濃度了
- 但是假如我沒有告訴你
- 比方說它是某個神秘的物質
- 你測量了未知物質的pH
- 在這點 你會說好啦 pH等於0
- 然後用氫氧化鈉滴定它
- 你會發現 天啊 加入了1mol的…
- ――你已經算出了1L溶液的濃度
- 1mol的氫氧根
- 到這點時 我已經除去了
- 原溶液中的
- 所有氫離子
- 因此這裡原本一定是1mol的
- 某種酸
- 所以這會告訴你
- 初始的H+是1mol
- 既然我們知道了...
- 很容易得到體積
- 你知道是1L
- 所以就說 這種酸的原濃度
- 是1mol/L
- 而且你還會知道
- 你滴定的是強酸
- 我希望你會看下集
- 我會用同樣方法滴定弱酸
- 不過因爲它是個強酸
- 和強堿的反應
- 當兩者的量相等的時候
- pH正好等於7
- 它們相互完全中和
- 然後你得到一個絕對中性的溶液
- 如果是強堿和弱酸
- 強堿――
- 如果你處理的是等量的弱酸
- 它們不會完全中和
- 不過也會
- 剩下一些共轭堿
- 所以最後會得到一個堿性的pH
- 我在下集中會講到
- 但是如果等當點
- 在pH等於7時出現
- 你會知道你在滴定…
- 你在處理的是強酸
- 因爲它會被強堿完全中和
- 變得絕對中性
- 如果你想
- 目擊等當點
- 你可以在圖中找最陡的點
- 因爲那就是
- 你從
- 多數H+和少數OH-
- 多數OH-和少數H+
- 所以它造成了曲線的反曲點
- 你只需要看圖就行了
- 如果 我加入了1L的標準溶液
- 這溶液的濃度
- 是1mol/L
- 是1mol/L
- 或物質的量濃度是1M
- 所以我一定加了1mol的氫氧根
- 才達到這個點
- 所以這一定中和了1mol的氫離子
- 所以初始氫離子
- 一定是1mol
- 而且因爲我有1L的溶液
- 我在1L溶液中有1mol的氫
- 所以初始物質的量濃度爲1M
- 好啦 我不想給你弄糊塗了
- 下集中
- 我們會使用相同的方法
- 不過講的是弱酸