領取專用器材：

• 50 mL燒杯4個

• 250 mL 容量瓶 1個

• 10 mL刻度吸量管（2支），安全吸球

• 滴管 2支（盡量挑選尖端無斷裂者）

• 攪拌子(小助點發)

• pH4, 7 標準緩衝溶液 (和鄰組共用)

準備個人器材：

•洗淨烘乾試管2支 + 400 mL燒杯（貼組別標籤）

•量筒（10、50 mL）

緩衝溶液

(2020/04/19修訂)

1

分別裝5 mLHCl, NaOH 裝配好的HOAc/NaOAc

實驗目的及學習技能

認識緩衝溶液

配製緩衝溶液：醋酸（HOAc）及醋酸鈉（NaOAc）

探討影響緩衝容量之因素

共軛酸鹼對濃度

共軛酸鹼對濃度比值

實驗技能

使用酸鹼度測定計（pH meter）（*示範影片）

配製藥品

製備緩衝溶液

作圖 2

緩衝溶液

緩衝溶液定義：

當稀釋或加入少量酸或鹼時，pH 值不發生大幅度變化者

緩衝溶液組成： –較高濃度之強酸或強鹼

–或弱酸與其共軛鹼之混合溶液

–或弱鹼與其共軛酸之混合溶液

緩衝溶液之緩衝作用

HA(aq) ⇌ H+(aq ) + A-(aq)

加鹼 HA(aq) + OH-(aq) → H2O(l) + A-(aq)

加酸 A-(aq) + H+(aq) → HA(aq)

弱酸存在

共軛鹼存在 3

緩衝溶液 pH 值

[HA]

]][A[HKa

)[HA]

][Alog(pKpH a

Henderson-Hasselbalch

Equation (韓德生方程式)

1pK pH a ＝好的緩衝溶液 1[HA]

][A

緩衝能力最佳 且濃度愈高緩衝能力愈佳

4

HA(aq) ⇌ H+(aq ) + A-(aq)

實驗流程

1. 校正酸鹼度計 2. 配製溶液 3. 量測1滴溶液體積

4. 配溶液測 pH值

50 mL燒杯

滴強酸共5次

滴強鹼共5次

記錄每次

之pH值

5

1. 酸鹼度計 - 背面連接孔

熱機10分鐘

確認測溫棒連接妥當

6

酸鹼度計 – 正面控制板

複合玻璃電極

NT$ 4000 !!

測溫棒

旋轉取下電極套

以洗瓶去離子水清洗電極

面紙沾吸乾

電極浸於去離子水備用

電極架

7

酸鹼度計 –量測電位與溶液pH值

Em = K − 2.3RT(pH)/nF

Em：量測電位

K：常數，數值隨電極而定

R：氣體常數

T：溶液之絕對溫度

pH：溶液pH值

n：電極反應中之電子轉移數

F：法拉第常數

Em = mT(pH) + K

7 14

第一標準液

第二標準液

0 pH

+mV

- mV

Em

4

待測液 E

X

電極 測溫棒

8

酸鹼度計–校正

先pH 7.0

CALIB 鈕

• 領取公用標準緩衝液

• 切至 “Temp”功能確認溫度測定正確

• 切至“pH”功能

• 更換溶液時按壓“HOLD” 鍵鎖住螢幕

→電極清洗擦乾→

9 SLOPE鈕

後pH 4.0

2. 配製0.050 M HOAc/NaOAc 溶液

（弱酸）

取 17 M HOAc 取 NaOAc．3H2O

用100 mL燒杯稱1.70 g，溶解後經漏斗轉移至容量瓶

以公用2 mL刻度吸量管取 0.74 mL

轉移至400 mL燒杯標示、共用

單號組配製醋酸 （弱酸）

雙號組配製醋酸鈉 （弱酸之共軛鹼鹽）

250 mL

容量瓶

容量瓶使用後立即洗淨蓋上瓶塞

10

配製0.050 M醋酸-液體溶質

250 mL容量瓶先裝水到1/2體積

以 2 mL刻度吸量管取17 M HOAc 0.74 mL

直接加入容量瓶之水中

水平旋轉容量瓶，初步混合溶液

再加水到近標線處

以滴管逐滴添加到標線(勿用洗瓶 )

蓋好並壓按住瓶塞，上下倒置數次以混合

溶液倒入於燒杯中取用

容量瓶盡速沖洗乾淨並歸還

11

配製0.050 M醋酸鈉-固體溶質

100 mL燒杯精稱固體溶質 1.70 g NaOAc．3H2O

加水溶解後，經漏斗移轉入250 mL容量瓶

加水潤洗燒杯數次，溶液轉至容量瓶

水平旋轉容量瓶，初步混合溶液

加水近標線處，改以滴管逐滴加到標線(勿用洗瓶 )

蓋好並壓按住瓶塞，上下倒置數次以混合

溶液倒入於燒杯中取用，容量瓶盡速沖洗後歸還

12

* 滴管必須無破損，避免滴出之溶液體積太大！

3. 計算一滴溶液之平均體積

洗淨烘乾放冷之試管取約 5 mL之 NaOH 及 HCl

10 mL量筒滴入數十滴 HCl 或 NaOH 溶液

量測體積及記錄滴數

計算每滴平均體積

1.0 M HCl 1.0 M NaOH

ΔV Vi

Vf

13

溶液

編號

HOAc

（mL）

NaOAc

（mL）

蒸餾水

（mL）

（a） 30 0 0

（b） 0 30 0

（c） 15 15 0

（d） 5 5 20

（e） 0 0 30

（f） 5 25 0

（g） 10 20 0

（h） 20 10 0

（i） 25 5 0

4. 依表 (a)~(e)配製溶液各2杯

本次實驗不做

純水最後測，不穩定

50 mL燒杯

14

另取一杯(a)溶液

滴管吸取 1.0 M 之NaOH

逐滴加於溶液並測 pH值變化

15

步驟 (4)配製測試溶液量測pH值

取一杯(a)溶液

滴管吸取 1.0 M 之HCl

加一滴於(a)溶液中

均勻混合後記錄pH值

重複滴加 5 次

重複上述操作測定溶液(b)~(e)

• 參考架設裝置 (50 mL 燒杯)

• 攪拌子與玻璃電極錯開

• 電極固定於架上

• 電極之鹽橋沒入液面

• 滴管垂直滴入

• 低速攪拌，連續測量

• 更換溶液時按壓HOLD

Heat

x

15

電極上鹽橋須充分浸入溶液

測溫棒浸於溶液

電極鹽橋

攪拌子

16

實驗完成

實驗結束，關閉 pH 計電源（不需拔除插頭）

電極浸於含乾淨去離子水的燒杯中

週五下午班電極需套回 3 M KCl電極套中

(電極套先加入 3 M KCl 溶液約 4 公分高，稍微將電極套上方，捏一些縫隙，讓空氣排出，電極才較易套入)

攪拌子繳交給助理助教

廢液經中和（鹽類）後直接水槽排放

17

數據處理1-1 輸入 pH 值紀錄

編號 a b c d e

滴數 0.050 M

HOAc

0.050 M

NaOAc

0.050 M

HOAc/NaOAc

0.017 M

HOAc/NaOAc 蒸餾水

5 3.65 11.51 4.80 5.09 2.35

4 3.59 11.39 4.76 4.99 2.43

3 3.48 11.22 4.73 4.89 2.55

2 3.33 10.93 4.70 4.80 2.71

1 3.15 10.78 4.67 4.73 3.01

0 3.00 7.71 4.65 4.64 5.49

-1 2.82 6.37 4.61 4.56 10.79

-2 2.71 6.07 4.58 4.46 11.09

-3 2.59 5.85 4.55 4.36 11.27

-4 2.47 5.72 4.51 4.26 11.40

-5 2.39 5.60 4.47 4.15 11.49

二次溶液

平均值

加鹼

NaOH

加酸

HCl

18

數據處理 1-2 pH值變化作圖比較

• pH值為Ｙ軸，滴數為Ｘ軸作圖，點選EXCEL中XY散佈圖

• a, b, c, d, e 溶液曲線合併於一張圖比較

• 繳交結報時需將原始數據與製表及圖一起附上

1

3

5

7

9

11

-6 -4 -2 0 2 4 6

pH值

HCl / NaOH滴數

pH變化

0.05M HOAc

0.05M NaOAc

0.05MHOAc/NaOAc0.017MHOAc/NaOAcDI water

19

數據處理 2

線性（c）

y = 0.03x + 4.642

R2 = 0.9912

線性（d）

y = 0.085x + 4.638

R2 = 0.9968

4.40

4.50

4.60

4.70

4.80

4.90

-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

pH值

HCl/NaOH滴數

C/D溶液緩衝容量

(a) 0.05M (1:1)

(b) 0.017M(1:1)

線性（c）

線性（d）

0.050 M (1:1) 緩衝容量= 22 meq/L‧pH

0.017 M (1:1) 緩衝容量= 7.8 meq/L‧pH

c.d 緩衝容量作圖及計算

•只取中央5個點作圖

•加趨勢線

•顯示直線方程式及R2值

•要有點有線

30(mL)

1000(mL/L)N(eq/L))(mL/V/pH)(

1)/( 滴滴

斜率緩衝當量 滴pHLmeq

(c)

(d)

此數據非理論值 20