111年:藥學二(第2次)

以酸鹼滴定分析 1.0 M 乙醯水楊酸溶液之含量時,下列何種指示劑較不適用?

Acresol red pKa 8.3
Bchlorophenol blue pKa 6.0
Cmethyl orange pKa 3.4
Dphenolphthalein pKa 9.4

詳細解析

本題觀念:

本題的核心觀念為弱酸強鹼滴定 (Titration of a Weak Acid with a Strong Base) 的指示劑選擇。

  1. 滴定反應特性:乙醯水楊酸 (Acetylsalicylic acid, Aspirin) 為一種弱酸,其羧基 (-COOH) 的 pKa 約為 3.5。分析其含量時,通常使用強鹼(如 NaOH)進行滴定。
  2. 當量點 (Equivalence Point) 的 pH 值
    • 反應式:HA+OHA+H2OHA + OH^- \rightarrow A^- + H_2O
    • 在當量點時,酸被完全中和,溶液中存在的是其共軛鹼(乙醯水楊酸根離子,Acetylsalicylate)。
    • 由於乙醯水楊酸是弱酸,其共軛鹼會發生水解反應產生 OHOH^-,使溶液呈鹼性 (pH>7pH > 7)。
    • 對於 1.0 M 的高濃度溶液,當量點的 pH 值估算約落在 pH 8.5 ~ 9.0 之間(計算:pH=12(pKw+pKa+logC)pH = \frac{1}{2}(pKw + pKa + \log C))。
  3. 指示劑選擇原則:指示劑的變色範圍 (通常為 pKa±1pKa \pm 1) 必須落在滴定曲線的垂直躍升段內,且包含當量點的 pH 值。

選項分析

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