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酸碱中和滴定是化学分析中的基本技术,通过逐滴加入已知浓度的标准溶液来测定未知溶液的浓度。这个过程需要使用滴定管、锥形瓶等专用仪器,并通过指示剂的颜色变化来判断反应终点。
酸碱中和反应的本质是酸电离产生的氢离子与碱电离产生的氢氧根离子结合生成水分子。以盐酸和氢氧化钠的反应为例,氢离子和氢氧根离子按照一比一的比例结合,生成中性的水分子和盐。这个反应是放热反应,反应过程中溶液的pH值会发生显著变化。
滴定曲线直观地展示了整个滴定过程中pH值的变化规律。对于强酸强碱滴定,曲线呈现典型的S型。开始时pH值较低,随着碱的加入缓慢上升。接近等当点时,pH值急剧上升,在等当点处pH等于7。超过等当点后,pH值继续上升但趋势变缓。这种变化规律为选择合适的指示剂提供了理论依据。
指示剂的选择是滴定成功的关键。不同指示剂在不同pH范围内发生颜色变化。甲基橙适用于强酸滴定强碱,变色范围在pH3.1到4.4之间,由红色变为黄色。酚酞适用于强碱滴定强酸,变色范围在pH8.2到10.0之间,由无色变为红色。选择指示剂时,其变色范围应包含滴定的等当点,这样才能准确判断反应终点。