液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)

《液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、华南师范大学实验报告液相反应平衡常数的测定一、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络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与反应物的起始浓度无关。二、实验原理Fe3+与SCN_在溶液中可生成一系列络离子，并共存于句一个平衡体系中。当SCN"的浓度增加时，Fe3+与SCN"生成的络合物的组成发生如下的改变，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。Fe3++SCN'—Fe(SCN)2+->Fe(SCN)2+-*Fe(SCN)3->Fe(SCN)4'—Fe(SCN)52'由图1可知，Fe3+与浓度很低的SCIST(—般应小于5X10_3mol八)只

2、进行如下反应。Fe3++CNS"===Fe[CNS]2+即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+o其平衡常数为图1.SCIST浓度对络合物组成的影响由于Fe(SCN)2+是带颜色的，根据朗伯-比尔定律，消光值与溶液浓度成正比,试验吋，只要在一定温度下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e，进而再推算出平衡时Fe3+和CNS_的浓度[Fe3+]e和[CNS1e。根据式①一定温度反应的平衡常数Ke可求知。实验时配罝若干组(共4组)不同Fe3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe3+是大量的，当用分光光度计测定反应也在定温下消光值

3、Ejhi为组数),根据朗伯-比尔定理E!=K[FeCNS2+]1/e(K为晓光系数)②由于1号溶液屮Fe3+大量过量，平衡时CNS"全部与Fe3+络合(下标0表示起始浓度），对1号溶液可认为[FeCNSlZCNS】。。则Ei=K[CNS']0③对其余组溶液EF^eCNS、,。④两式鵬并麵得[剛1=.岡"⑤达到平衡时，在体系中[Fe^i^tFe'l^tFe^o-lFeCNS^i.e⑥[CNS]i,e=[CNS]o-[FeCNS2+]i.e⑦三、仪器与试剂3.1实验仪器721型分光光度计lOOmL烧杯25mL移液管洗耳球台个支个1411将式⑥、⑦代入①，可以计算出除第1组外各组（不同FeS+起始

4、浓度）反应溶液的在定温下的平衡常数Kj,e=值。50mL谷S瓶8个刻度移液管10mL（2支）、5mL（1支）50mL酸式滴定管1支洗瓶1个3.2实验试剂lX10_3mol八KCNS:由A.R级KCNS配成，用AgNO3容量法准确标定。O.lmol/LFe(NH4)(SO4)2:由A.R级Fe(NH4)(SO4)2•12H2O配成，并加入HNO3使溶液中的H+浓度达到O.lmol/L,Fe3+的浓度用EDTA容量法准确标定。lmol/LHNO3(A.R)lmol/LKNO3(A.R)Ui实验步骤（1）取8个50mL容量瓶，编好号，按表1的内容，配制好溶液。在这4个容量瓶屮，溶液的氢离子均为0.

5、15mol/L,用^11103来调节；溶液的离子强度均为0.7,用1<1103来调节。（2）取4个标记好的50mL容量瓶，按表1中计算结果，将除KSCN溶液外的三种溶液分别取所需的体积按编号加入，并用蒸馏水冲制刻度。该溶液为测消光值吋的对比液。（3）再取另外4个标记好的50mL容量瓶，按表1的结果，将4种溶液分别去所需的体积按编号加入（KCNS溶液最后加），并用蒸馏水冲至刻度。该溶液为液和反应体系。（4）调整分光光度计，将波长调至450nm,分别测定4组反应溶液的消光值。每组溶液要重复测3次（更换溶液），取其平均值。表1.所需用4种溶液的用量容量瓶编号项目——-_厂1234KCNS溶液(

6、IX10"3mol/L)取体积数/mL10101010实际浓度/(mol/L)2X1042X10'42X1042X104Fe(NH4)(SO4)2(0.1mol/L,其屮含HNO30.1mol/L)取体积数/mL2552.51实际浓度/(mol/L)5X10'21X10'25X10'32XIO-3含H+量/(mol/L)2.5X10-35X10'42.5X10'41X10'4HNO3溶液(lmol/L)使反应体系[H+]=0.15mol/577.257.4KNO3溶液(lmol/L)使反应体系1=0.752325.326.6五、数据处理室温：22.0°C大气压：102.31KPa[H+]=0

7、.15mol/L总离子强度1=0.7波长入=450nm表2.实验数据记录表项0溶液编号1234消光值60.6160.3970.2780.148Ei/Ex10.6440.4510.240[FeCNS2+]Ufi=^[CNS-]^2.00XIO4mol/L1.29XIO4mol/L9.02X105mol/L4.80X10'5mol/L[Fe3+]i/e=[Fe3+]i/e=[Fe3+]o-[FeCNS2+]i.e