課題四_酸和鹽基(Acids and Bases)

學習重點

1. 酸和鹼的簡介

• 常見的酸與鹼：

  • 酸：稀鹽酸（HCl）、稀硫酸（H₂SO₄）

  • 鹼：氫氧化鈉（NaOH）、氨水（NH₃(aq)）

• 酸的特性：

  • 與金屬、碳酸鹽、金屬氧化物反應

  • 水溶液中產生氫離子（H⁺(aq)）

  • 酸的 鹽基度（如HCl為一元酸，H₂SO₄為二元酸）

• 鹼的特性：

  • 與酸中和，水溶液中產生氫氧根離子（OH⁻(aq)）

• 濃酸與濃鹼的腐蝕性及安全處理。

2. 指示劑與pH值

• 酸鹼指示劑（石蕊、甲基橙、酚酞）的變色範圍。

• pH標度（0–14）與溶液酸鹼性的關係。

• pH計算：pH = -log[H⁺(aq)]（適用於強酸）。

• 使用 通用指示劑 或 pH計 測量pH值。

3. 酸和鹼的強度

• 強酸與弱酸：

  • 強酸（如HCl）在水中完全解離。

  • 弱酸（如CH₃COOH）部分解離。

• 強鹼與弱鹼：

  • 強鹼（如NaOH）完全解離。

  • 弱鹼（如NH₃(aq)）部分解離。

• 實驗比較酸或鹼的強度（如反應速率、導電性）。

4. 鹽與中和作用

• 中和反應：酸 + 鹽基 → 鹽 + 水（放熱反應）。

• 鹽的製備：

  • 可溶鹽：酸與鹼/碳酸鹽反應後結晶（如NaCl）。

  • 不溶鹽：沉澱法（如BaSO₄）。

• 中和作用的應用：

  • 農業（調節土壤pH）。

  • 醫藥（抗酸劑治療胃痛）。

  • 工業（處理廢水中的酸性物質）。

5. 溶液的濃度與容量分析

• 摩爾濃度（mol/dm³） 的計算與應用。

• 標準溶液 的配製（如Na₂CO₃溶液）。

• 酸鹼滴定 的技巧與數據處理：

  • 使用適當指示劑（如酚酞用於強酸-強鹼滴定）。

  • 計算未知溶液的濃度（如醋中醋酸的含量）。