华师14级实验报告-液相反应平衡常数的测定.docx

学生姓名：大芒果 学生专业：化学教育 指导老师：林晓明
液相反应平衡常数的测定
学生学号：
年级班级：2014级
实验时间：
一、 实验目的
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。
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，并共存于同一个平衡体系中。
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。
3 2
Fe SCN Fe(SCN)2 Fe(SCN)3 Fe(SCN* Fe(SCN)5
当Fe3与浓度很低的SCN (一般应小于5 103mol/L )只进行如下反应
Fe3 SCN Fe(SCN)2
即反应被控制在仅仅生成最简单的Fe(SCN)2。其平衡常数为
[Fe(SCN)2 ]e
[Fe3 ]e[SCN ]e
由于Fe(SCN)2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，实验时，只要在一定条件下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从 而计算出平衡时的Fe(SCN)2的浓度[Fe(SCN)2 ]e，进而再推算出平衡时Fe3和
SCN的浓度[Fe3 ]e和[SCN ]e,进而再推算一定温度下反应的平衡常数 ©
实验时配制若干组(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液在定温下消光值 Ei( i为组数)， 根据朗伯-比尔定律
E K[Fe(SCN)2 h,e(K为消光系数)
由于1号溶液中Fe3大量过量，平衡时SCN全部与Fe3络合(下标0表示 起始浓度)，对1号溶液可认为[Fe(SCN)2 ]1,e=[SCN ]0
贝U Ei K[SCN ]o
对于其余组溶液，Ei K[Fe（SCN）2肌
两式相除并整理得[Fe（SCN）2 ]1,e 弓_[SCN ]始
Ei
达到平衡时，在体系中
[Fe3 ]i,e [Fe3]j [Fe(SCN)2he
[SCN ]i,e=[SCN ]i [Fe(SCN)2 ]*
将[Fe3 he、[SCN A、[Fe(SCN)2h,e代入 K,
[Fe(SCN)2 he
3
[Fe ]i,e[SCN ]i,e
则可计算出
除第1组外各组（不同Fe3起始浓度）反应溶液在定温下的平衡常数 Ki,c值
三、仪器与试剂
（1） 实验仪器
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）
25mL移 液管（1 支）
50mL酸式滴定管1支
洗耳球、洗瓶
（2） 实验试剂
1 10 3mol / L KSCN AR Fe NH4 SO4 2
HNO3 1mol/L KNO3
四、实验步骤
取8个50mL容量瓶，贴上标签。
取4个标记好的50mL容量瓶，按表1加入除KSCN溶液外的3种溶液（注意: 在这4个容量瓶中， mol/ L，用HNO3来调节；溶液的离
，用KNO3来调节），并用去离子水定容至刻度（该溶液为测消光 值的对比