液相反应平衡常数的测定

华南师范大学实验报告液相反应平衡常数得测定一、实验目得(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得平衡常数。(2)通过实验了解热力学平衡常数与反应物得起始浓度无关。二、实验原理Fe3+与 SCN 在溶液中可生成一系列络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN 得浓度增加时,Fe3+与 SCN 生成得络合物得组成发生如下得改变,而这些不同得络离子得溶液颜色也不同。Fe3++SCN→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4→Fe(SCN)52由图 1 可知,Fe3+与浓度很低得 SCN(一般应小于 5×103mol/L)只进行如下反应。Fe3++CNS===Fe[CNS]2+即反应被控制在仅仅生成最简单得 FeSCN3+。其平衡常数为 ①图 1、SCN 浓度对络合物组成得影响由于 Fe(SCN)2+就是带颜色得,根据朗伯比尔定律,消光值与溶液浓度成正比,试验时,只要在一定温度下,借助分光光度计测定平衡体系得消光值,从而计算出平衡时 Fe[CNS]2+得浓度[FeCNS2+]e,进而再推算出平衡时 Fe3+与 CNS 得浓度[Fe3+]e与[CNS]e。根据式①一定温度反应得平衡常数 Kc可求知。实验时配置若干组(共 4 组)不同 Fe3+起始浓度得反应溶液,其中第一组溶液得Fe3+就是大量得,当用分光光度计测定反应也在定温下消光值 Ei时(i 为组数),根据朗伯比尔定理 E1=K[FeCNS2+]1,e(K 为晓光系数) ②由于 1 号溶液中 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[FeCNS2+]1,e=[CNS]0。则 E1=K[CNS]0 ③对其余组溶液 Ei=K[FeCNS2+]I,e ④两式相除并整理得 ⑤达到平衡时,在体系中 [Fe3+]i,e=[Fe3+]i,e=[Fe3+]0[FeCNS2+]i、e ⑥ [CNS]i,e=[CNS]0[FeCNS2+]i、e ⑦将式⑥、⑦代入①,可以计算出除第 1 组外各组(不同 Fe3+起始浓度)反应溶液得在定温下得平衡常数 Ki,e=值。三、仪器与试剂3、1 实验仪器721 型分光光度计 1 台 50mL 容量瓶 8 个100mL 烧杯 4 个 刻度移液管 10mL(2 支)、5mL(1 支)25mL 移液管 1 支 50mL 酸式滴定管 1 支洗耳球 1 个 洗瓶 1 个3、2 实验试剂1×103mol/L KCNS:由 A、R 级 KCNS 配成,用 AgNO3容量法准确标定。0、1mol/L Fe(NH4)(SO4)2:由 A、R 级 Fe(NH4)(SO4)2·12H2O 配成,并加入 HNO3使溶液中得 H+浓度达到 0、1mol/L,Fe3+得浓度用 EDTA 容量法准确标定。1mol/L HNO3 (A、R) 1mol/L KNO3 (A、R)四、实验步骤(1)取 8 个 50mL 容量瓶,编...