摩尔/升
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滴定 pH值计算器 是一种专用工具,旨在预测滴定过程中任意点的 pH 值。它可以帮助用户了解酸与碱反应时 pH 值如何变化,这对于确定滴定中的当量点至关重要。该计算器在教育环境、实验室和需要精确计算的行业中特别有用。 化学 测量 是必要的。
滴定pH计算器公式
滴定期间计算 pH 值的公式取决于发生的特定酸碱反应。以下是总体概述:
强酸-强碱滴定(例如HCl和NaOH):
- 当量点之前: pH ≈ -log[H₃O⁺] = -log(CₐVₐ/ Vᵦ)
- 在等价点: pH = 7(中性)
- 当量点后: pH ≈ 14 + log(CᵦVᵦ/ Vₐ)
弱酸-强碱滴定(例如乙酸和NaOH):
- 当量点之前: pH ≈ pKa + log([A⁻]/[HA]),其中 [A⁻] 和 [HA] 分别是共轭碱和弱酸的浓度。
- 在等价点: pH > 7,由强碱过量测定
- 当量点后: pH ≈ 14 + log(CᵦVᵦ/ Vₐ)
弱碱-强酸滴定(例如NH₃和HCl):
- 当量点之前: pH ≈ pKb + log([BH⁺]/[B]),其中 [BH⁺] 和 [B] 是 共轭酸 和弱碱分别。
- 在等价点: pH < 7,由过量强酸测定
- 当量点后: pH ≈ -log(CₐVₐ/ Vᵦ)
请记住根据溶液的具体浓度和体积调整这些公式,并考虑滴定过程中可能发生的任何稀释。
常见滴定的预先计算表
滴定类型 | 添加体积 (mL) | 体积 pH 值 | 说明 |
---|---|---|---|
强酸-强碱 | 0 | 1.0 | 0.1 M HCl 的初始 pH 值 |
25 | 4.0 | 接近等值点 | |
50 | 7.0 | 在当量点 | |
75 | 11.0 | 超出当量点 | |
弱酸-强碱 | 0 | 2.9 | 0.1 M 乙酸的初始 pH 值 |
25 | 4.76 | 半当量点 (pKa) | |
50 | 8.5 | 在当量点 | |
75 | 11.5 | 超出当量点 | |
弱碱-强酸 | 0 | 11.0 | 初始 pH 为 0.1 M NH₃ |
25 | 9.25 | 半当量点 (pKb) | |
50 | 6.5 | 在当量点 | |
75 | 2.0 | 超出当量点 |
滴定 pH 计算器示例
考虑用 50 M 氢氧化钠 (NaOH) 滴定 0.1 mL 0.1 M 盐酸 (HCl)。 pH 值的变化如下:
- 初始 pH(滴定开始前): 0.1 M HCl 的 pH 值约为 1.0。
- 中点(接近等值): 随着 NaOH 的添加,pH 逐渐升高,直到接近 7.0 当量。
- 超出当量点: 添加 NaOH 会使 pH 值升高到 7 以上,表明溶液呈碱性。
最常见的常见问题解答
滴定中的当量点是多少?
当酸的摩尔数等于碱的摩尔数时,就会出现当量点,通常会导致强酸-强碱滴定中的中性 pH 值为 7。
如何计算半当量点的 pH 值?
对于弱酸-强碱滴定,半当量点的 pH 大约等于弱酸的 pKa,表明酸与其共轭碱的比例为 50/50。
为什么所有滴定的等当点 pH 值不正好为 7?
当量点的 pH 值根据所涉及的酸和碱的强度而变化。对于强酸-强碱滴定,它是中性的(pH 7),但由于共轭酸或碱的残余强度,在其他类型的滴定中它可能更高或更低。