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华师液相平衡常数测定

时间：2023-02-24 08:51:20 下载该word文档

学生姓名学号专业年级、班级课程名称物理化学实验实验项目液相反应平衡常数的测定实验类型■验证□设计□综合实验时间年月日实验指导老师实验评分一、实验目的1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。二、实验原理Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时，Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变：Fe3++SCN-→Fe(SCN2+→Fe(SCN2+→Fe(SCN3→Fe(SCN4-→Fe(SCN52-而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L时，只进行如下反应：Fe3++SCN-≒FeSCN2+由图Ⅲ-11-2即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为：1
(3-14由于[FeCNS]2+是带有颜色的，根据朗伯-比尔定律，可知消光值与溶液浓度成正比。因此，可借助于分光光度计测定其消光值，从而计算出平衡时Fe[SCN]2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度，进而求出该反应的平衡常数KC。实验分为4组，不同组的Fe3+浓度不同，其中第一组的浓度极大，使用分光光度计时，根据朗伯-比尔定律E1=K[FeCNS2+]1,e(K为消光系数由于1号溶液中Fe3+浓度极大，平衡时CNS-与Fe3+完全络合(下标0表示起始浓度，对于一号溶液可认为[FeCNS2+]1,e=[CNS-]0,则E1=K[CNS-]0对于其它溶液，则Ei=K[FeCNS2+]1,e两式相除并整理得[FeCNS2+]1,e=E1/E1[CNS-]0达到平衡时，在体系中[Fe3+]i,e=[Fe3+]0-[FeCNS2+]i,e(3-17[CNS-]i,e=[CNS-]0-[FeCNS2+]i,e(3-18将式（3-17）和（3-18）代入式（3-14），可以计算出除第1组外各组（不同Fe3+起始浓度）反应溶液的在定温下的平衡常数Ki，e值。三、仪器与药品1、仪器722型分光光度计1台；50mL容量瓶8只；100mL烧杯4个；刻度移液管10mL2支、5mL1支；25移液管1支；50mL酸式滴定管1支；洗耳球、洗瓶等2、试剂1×10-3mol·LKSCN(分析纯配置，需准确标定