温州大学：材料工程实验教案（现代物理化学实验PPT）实验8 液相反应平衡常数测定

液相平衡（液相反应平衡常数的测定）FORCEIR文

液相平衡 （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

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

FOR二、实验原理当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子（一般应小于5×10-3mol-dm-3）时，只进行如下反应：· Fe3+ + Fe[CNS]2+ = Fe[CNS]2+[FeCNS2+]Kc= {[Fe* ],[CNS'- ]

二、实验原理 • 当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于 5×10-3mol·dm-3)时，只进行如下反应： • Fe3+ + Fe[CNS]2+ = Fe[CNS]2+ 2 3 [ ] [ ] [ ] e C e e FeCNS K Fe CNS + + − =

二、实验原理由于Fe[CNSI2+离子是带有颜色的，根据朗伯---比尔定律消光值与溶液浓度成正比，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-离子的浓度[Fe3+]e和[CNS-]e。根据上式，一定温度下反应的平衡常数Kc可求知

二、实验原理 • 由于Fe[CNS]2+离子是带有颜色的，根据朗伯-比尔定律， 消光值与溶液浓度成正比，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- 离 子的浓度 [Fe3+]e 和[ CNS-]e 。根据上式，一定温度下反应 的平衡常数Kc可求知

三、 仪器与试剂721型（或722型）分光光度计1台1台超级恒温槽8个50ml容量瓶4个100ml烧杯（或锥瓶）刻度移液管10ml（2支）、5ml（1支）25ml移液管1支50ml酸式滴定管1支吸球、洗瓶等1X10+3mol/dm3KCNS0.1mol/dm3Fe(NH4)(SO4)2(A.R.)1mol/dm3HNO3(A.R.)1mol/dm3KNO3

三、仪器与试剂 • 721型（或722型）分光光度计 1台 • 超级恒温槽 1台 • 50ml 容量瓶 8个 • 100ml烧杯（或锥瓶） 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 • 吸球、洗瓶等 • 1×10+3mol/dm3 KCNS • 0.1 mol/dm3 Fe(NH4)(SO4)2 • 1 mol/dm3 HNO3 （A.R.） • 1 mol/dm3KNO3 （A.R.）

四、实验步骤，1.将超级恒温槽连接好，通入25℃的恒温水，放入分光光度计中。2．取8个50ml容量瓶，编好号，按表1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/dm3，用HNO3来调节：溶液的离子强度均为0.7，用KNO3来调节）

四、实验步骤 • 1．将超级恒温槽连接好，通入25℃的恒温水， 放入分光光度计中。 • 2．取8个50ml容量瓶，编好号，按表1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0.15 mol/dm3，用HNO3来调节；溶液的离子强度 均为0.7，用KNO3来调节）

四、实验步骤3取4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，将除KSCN溶液外的三种溶液分别取所需的体积按编号加入，并用蒸馏水冲置刻度（该溶液为测消光值时的对比液），并置于恒温槽中恒温。4再取另外4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，将4种溶液分别取所需的体积按编号加入（KCNS溶液最后加）并用蒸馏水冲至刻度（该溶液为液相反应体系），并置于恒温槽中恒温。5.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

四、实验步骤 • 3．取4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，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 用蒸馏水冲置刻度（该溶液为测消光值时的对比液），并置 于恒温槽中恒温。 • 4．再取另外4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，将 4种溶液分别取所需的体积按编号加入（KCNS溶液最后加）， 并用蒸馏水冲至刻度（该溶液为液相反应体系），并置于恒 温槽中恒温。 • 5．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、数据处理表2数据记录溶液编号2消光值EE,/E[FeCNS2+],-Ei[CNS'lo[Fe3+],e-[Fe3*o-[FeCNs?*1,e[CNS'],=[CNS'o-[FeCNs2],Kc=[FeCNs2*]i,e/([Fee[CNS'ie)Kc

五、数据处理 表 2 数据记录 溶液编号 1 2 3 4 消光值 Ei Ei / E1 [FeCNS2+]i, e=Ei[CNS- ]0 [Fe3+]i, e=[Fe3+]0-[FeCNS2+]i,e [CNS- ]i, e=[CNS- ]0-[FeCNS2+]i, e KC=[FeCNS2+]i,e/([Fe3+]i,e[CNS- ]i, e) KC

参考文献《物理化学实验指导书》，吴子生，严忠主编东北大学出版社，1995《物理化学实验，清华大学化学系编写组，清华大学出版社，1991

参考文献 ▪ 《物理化学实验指导书》，吴子生，严忠主编， 东北大学出版社，1995 ▪ 《物理化学实验》，清华大学化学系编写组，清 华大学出版社，1991