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1、华南師范丈拷实验報告学生姓名曾庆瑜专业化学(师范)课程名称物理化学实验实骑类型□验证□设计■综合实验指导老师林晓明一、实验目的学号20142401036年级、班级2014级化教六班实验项目液相反应平衡常数的测定实验时间2016年12月12S实验评分由于Fe[CNS]2+是带有颜色的，根据朗伯一比尔定律，消光值与溶液浓度成正比，实验时，只要在一定温度下，借320-lg[SCN~]图3-12SCN浓度对络合物组成的影响1.利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氧酸根离子生成硫氧合铁离子平衡常数。2.通过实
2、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F尹与SCN在溶液屮可生成一系列的络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN的浓度增加时，Fe卄与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3・12可知，Fe卄与浓度很低的SCN(—般应小于5><10"mol/L)只进行如下反应。Fe3++CNS2+=Fe[CNS]2+即反应被控制
3、在仅仅牛成最简单的FeSCN2其平衡常数表示为[FcCNS2+]coKc=(3-14)[FeJ[CNS~]e助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算岀平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e,进而再推算出平衡时Feo+和CNS■的浓度[FeJ和[CNS[。根据式(3-14)一定温度下反应的平衡常数Kc可求知。实验时配置若干组（共4组）不同Fe?十起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe廿是大量的，当用分光光度计测定反应液在定温下消光值E时（i为组数），根据朗伯■比尔定理Ei=/FeCNS
4、2+]i,e（K为消光系数）由于1号溶液中FJ卜大量过量，平衡时CNS全部与FJ4•络合（下标0表示起始浓度），对一号溶液可认为[FeCNS]i,c=[CNS-]o则对其余组溶液两式相除并整理得达到平衡吋，在体系中E
5、=K[CNSJoE=^[FeCNS24]i,c[FeCNS2+]jEl•u——[CNS-]始[Fe3+]i,c=[Fe3+]0-[FeCNS2+]i,c（3-17）[CNS-]i,e=[CNS-]0・[FeCNS2+]i,e（3-18）将式（3・17）和式（3・18）代入式（3・14）,
6、可以计算出除第1组外各组（不同F尹起始浓度）反应溶液的在定温下的平衡常数Ki，°值。三、实验仪器与试剂（1）实验仪器超级恒温槽1台lOOmL烧杯（或锥瓶）4个25mL移液管1支吸球、洗瓶等721型（或722型）分光光度计1台50mL容量瓶8个刻度移液管10mL（2支）、5mL（1支）50mL酸式滴定管1支（2）实验试剂lxl0.3mol/LKCNS（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（NH^SC^b12出0配成，并加入HNO3使
7、溶液屮的H一浓度达到0.1mol/L,Fe*的浓度用EDTA容量法准确标定]lmol/LHNO3(A.R)1mol/LKNO3(A.R)四、实验步骤①取8个50mL容量瓶，编好号，按表3・9提示的内容，计算好所需4种溶液的用量（注意，在这4个容量瓶中，溶液的氢离子均为0.15mol/L,用HNO3来凋节;溶液的离子强度均为0.7,用KNO3来调节）。表3・9所需用4种溶液的用量项目容量瓶编号1234KCNS溶液(lxlO-3mol/L)取体积数/mL10101010实际浓度/（mol/L）2X10-4
8、2x1(/2X10"42x10-4Fe(NH4)(SO4)2(0.1mol/L,其中含HNChO.lmol/L)所取体积/mL2552.51实际浓度/（mol/L）5xl0-2lxlO-25x10心2xl0'3含if的数量/(mol/L)2.5xlO-35x10-42.5X10-4lxlO-4HNO3溶液(1mol/L)使反应体系[H']=0.15mol/L577.257.4KNO3溶液(1mol/L)使反应体系7=0.752325.326.6①取4个标记好的50mL容量瓶，按表3・9中计算结果，将除
9、KSCN溶液外的三种溶液分别取所需的体积按编号加入，并用蒸傭水冲置刻度（该溶液为测消光值时的对比液）。②再取另外4个标记好的50mL容量瓶，按表3・9中计算结果，将4种溶液分别取所需的体积按编号加入（KCNS溶液最后加）,并用蒸憾水冲至刻度（该溶液为液和反应体系）。③调整722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。每组溶液要重复测三次（更换溶液），取其平均值。五、实验记录及数据处理将所得数据填入表1。条件：室温24.9°C[H*
