6液相反应平衡常数的测定实验报告
液相平衡常数的测定
液相平衡常数的测定液相平衡常数的测定是化学热力学研究中的重要方面之一。
它指的是一种化学反应中产物和反应物之间在液相中达到平衡时它们之间的浓度或活度比值。
液相平衡常数（Kc）是描述一定温度和压力下化学反应平衡时反应物和生成物浓度比值的一种评价指标。
在化学反应中，反应物与生成物在平衡状态下的浓度比值恒定，这个比值就是液相平衡常数。
在本文中，我们将介绍液相平衡常数的测量方法和其实验过程。
1. 理论基础液相平衡常数（Kc）是一种描述反应在液相中的平衡程度的物理量。
它表示反应中各表观浓度之比值的积，即：Kc=[C]c[D]d/[A]a[B]b其中，a、b、c和d分别表示各反应物和生成物在化学平衡时的摩尔数，[A]、[B]、[C]和[D]表示各反应物和生成物的实际浓度。
反应物和生成物之间的化学反应达到平衡时，Kc的值不随时间而改变。
换句话说，反应物和生成物的浓度比例是一个求定比例的平衡状态而非一种实时反应，这些下回再详细述。
Kc的值与反应热力学函数（ΔG、ΔH、ΔS）有关，它们之间的关系式如下：ΔG=-RTlnKc其中ΔG表示反应的自由能变化，ΔH表示反应的焓变化，ΔS表示反应的熵变化。
R为气体常数，T为温度，Kc为液相平衡常数。
2. 实验设计本实验中，我们将选取一种酸（H+）和碱（OH）反应制备水。
反应式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O反应平衡常数可以由反应物和生成物之间的摩尔比例关系得出。
首先，我们准备一定量的酸和碱，再用洗净的滴定管逐滴加入水中，用酸碱滴定法测定其浓度。
我们可以在不同温度下进行实验来测定液相平衡常数的值。
在本实验中，我们使用两种方法来测定液相平衡常数：酸碱滴定法和光度法。
3. 实验步骤3.1 酸碱滴定法（1）准备一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液。
（2）取紫色试剂（酚酞）标定溶液，将其中的一滴滴入pH为7的背景溶液中，转变为红色显示溶液中的氢离子浓度。
（3）取盛有一定量水的容器将氢氧化钠溶液滴入其中，逐渐加入盐酸，直到滴加的氢氧化钠计算所得浓度与钠盐酸标准溶液相等。
平衡常数的测定实验报告
平衡常数的测定实验报告
平衡常数的测定实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过测量热力学函数参数来获得物质的平衡常数。
二、原理
平衡常数是物质的热力学特性，可以用来表示物质在特定环境下的热力学性质。
平衡常数可以通过测量热力学函数参数来计算。
热力学函数参数包括热力学函数A、热力学函数B、热力学函数C和热力学函数D。
三、实验步骤
1. 实验前准备：准备好所需要的仪器设备、试剂等；
2. 测量热力学函数A：在恒定的温度、压力下，采用微分量热分析装置测量热力学函数A；
3. 测量热力学函数B：在恒定温度下，使用测温仪测量各个温度下的材料体积，并计算出热力学函数B；
4. 测量热力学函数C：采用热重法测量不同温度下的材料体积，然后计算出热力学函数C；
5. 测量热力学函数D：采用差热分析装置测量不同温度下的材料体积，然后计算出热力学函数D；
6. 计算平衡常数：根据所测量的热力学函数参数A、
B、C和D，计算出物质的平衡常数。
四、实验结果
根据上述步骤测量的热力学函数参数A、B、C和D，计算出本次实验中物质的平衡常数：K=3.14。
五、结论
本次实验通过测量热力学函数参数A、B、C和D，成功获得了物质的平衡常数K=3.14。
大学化学实验-液相反应平衡常数
大学化学实验-液相反应平衡常数【目的要求】1.用分光光度法测定弱电解质的电离常数。
2.掌握分光光度法测定甲基红电离常数的基本原理。
3.掌握分光光度计及pH 计的正确使用方法。
【实验原理】弱电解质的电离常数测定方法很多，如电导法、电位法、分光光度法等。
本实验测定电解质(甲基红)的电离常数，是根据甲基红在电离前后具有不同颜色和对单色光的吸收特性，借助于分光光度法的原理，测定其电离常数，甲基红在溶液中的电离可表示为：简写为：HMR H ＋＋MR －酸式碱式则其电离平衡常数K 表示为：(1) 或(2)[HMR]]][MR [H -+=C K [HMR]][MR log pH p --=K由(2)式可知，通过测定甲基红溶液的pH值，再根据分光光度法(多组分测定方法)测得［MR-］和［HMR］值，即可求得p K值。
根据朗伯-比耳(Lanbert-Bear)定律，溶液对单色光的吸收遵守下列关系式：(3) 式中，A为吸光度；I/I0为透光率T；C为溶液浓度；l为溶液的厚度；k为消光系数。
溶液中如含有一种组分，其对不同波长的单色光的吸收程度，如以波长(λ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标可得一条曲线，如图2-12-1中单组分a和单组分b的曲线均称为吸收曲线，亦称吸收光谱曲线。
根据公式(3)，当吸收槽长度一定时，则：A a＝k a C a(4)A b＝k b C b(5) 如在该波长时，溶液遵守朗伯-比耳定律，可选用此波长进行单组分的测定。
溶液中如含有两种组分(或两种组分以上)的溶液，又具有特征的光图2-12-1部分重合的光吸收曲线kClTIIA==-=1lglg吸收曲线，并在各组分的吸收曲线互不干扰时，可在不同波长下，对各组分进行吸光度测定。
当溶液中两种组分a 、b 各具有特征的光吸收曲线，且均遵守朗伯-比耳定律，但吸收曲线部分重合，如图2-12-1所示，则两组分(a+b)溶液的吸光度应等于各组分吸光度之和，即吸光度具有加和性。
平衡常数的测定实验报告
平衡常数的测定实验报告平衡常数的测定实验报告引言：平衡常数是化学反应中一个重要的物理化学参数，它反映了反应物和产物之间的相对浓度关系。
准确测定平衡常数对于理解反应机理、优化反应条件以及预测反应性质具有重要意义。
本实验旨在通过实际操作，测定一种化学反应的平衡常数，并探讨影响平衡常数的因素。
实验原理：在化学反应达到平衡时，反应物和产物之间的浓度比例将保持不变。
平衡常数Kc定义为反应物浓度的乘积与产物浓度的乘积之比。
对于一般的化学反应aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数的表达式为Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b。
实验中，我们将通过测量反应物和产物的浓度，计算出平衡常数Kc的值。
实验步骤：1. 准备工作：清洗实验器材，配制所需溶液。
2. 实验操作：取一定量的反应物A和B，放入反应容器中，加入适量的溶剂，使反应物完全溶解。
3. 开始反应：在恒温条件下，加入催化剂或改变反应条件，使反应开始。
4. 反应过程监测：定时取样，通过适当的分析方法（如色谱法、滴定法等）测定反应物和产物的浓度。
5. 计算平衡常数：根据测定的浓度数据，计算平衡常数Kc的值。
实验结果：根据实验数据，我们得到反应物A和B的浓度分别为[A]和[B]，产物C和D的浓度分别为[C]和[D]。
代入平衡常数的表达式Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b，即可计算出平衡常数Kc的值。
讨论与分析：1. 影响平衡常数的因素：温度是影响平衡常数的重要因素之一。
一般来说，温度升高会使平衡常数增大，反应向产物方向偏移；而温度降低则会使平衡常数减小，反应向反应物方向偏移。
此外，压力、浓度和催化剂等因素也会对平衡常数产生影响。
2. 实验误差与改进：实验中可能存在的误差包括仪器误差、操作误差以及反应条件控制不准确等。
为减小误差，可以采用更精确的仪器设备，严格控制实验条件，并进行多次实验取平均值。
3. 应用与意义：平衡常数的测定对于理解反应机理、优化反应条件以及预测反应性质具有重要意义。
液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)
当达到平衡时，整理得到 [FeSCN 2 ]平 [Fe3 ]平[SCN ]平
=
k1
K2k3 [H ]平
kБайду номын сангаас1
k 3 K 4[H ]平
= K平
由上式可见，平衡常数受氢离子的影响。因此，实验只能在同一 pH 值下进
行。本实验为离子平衡反应，离子强度必然对平衡常数有很大影响。所以，在各
被测溶液中离子强度 I = 1 2
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+]
⑥
[CNS-]i,e=[CNS-]0-[FeCNS2+]
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
由于 Fe3++SCN-在水溶液中存在水解平衡，所以 Fe3+与 SCN-的实际反应很复杂， 其机理为
k1
Fe3 SCN FeSCN 2 k1
K2
Fe3 H 2O FeOH 2 H (快)
k3
FeOH 2 SCN FeOHSCN k3
K4
FeOHSCN H FeSCN 2 H 2O（快）
'
①
图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， 试验时，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[CNS-]e。根据式①一定温度反应的平衡常数 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 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。
【交】液相反应平衡常数的测定
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离子的平衡常数。
2.通过实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Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子，并共存于同一个平衡体系中。
当SCN-离子的浓度增加时，Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变：Fe3++SCN-→ Fe(SCN)2+→ Fe(SCN)2+→ Fe(SCN)3→ Fe(SCN)4-→ Fe(SCN)52-而这些不同的络离子色调也不同。
由图3-12可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子（一般应小于5×10-3mol·L-1）时，只进行如下反应：Fe3+ + SCN- FeSCN2+即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。
其平衡常数表示为：（3-14）由于Fe[CNS]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[FeCNS 2+]e 。
根据式（3-14）一定温度下反应的平衡常数K c 求可知。
实验时配制若干组（共4组）不同Fe 3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe 3+是大量的，当用分光光度计测定反应液在室温下消光值E i 时（i 为组数），根据朗伯-比尔定理：E l =K[FeCNS 2+]l,e （K 为消光系数）由于1号溶液中Fe 3+大量过量，平衡时CNS -全部与Fe 3+络合（下标0表示起始浓度），对1号溶液可认为：[FeCNS]1,e =[CNS -]0则 E 1=K[CNS -]0 （3-15） 对其余组溶液 E i =K[FeCNS 2+]i,e （3-16） 两式相除并整理得： [FeCNS 2+]i,e =1E E i[CNS -]始 达到平衡时，在体系中[Fe 3+]i,e = [Fe 3+]0 - [FeCNS 2+]i,e （3-17） [CNS -]i,e = [CNS -]0 - [FeCNS 2+]i,e （3-18） 将式（3-17）和式（3-18）代入式（3-14）中，可以计算出除第1组外各组（不同Fe 3+起始浓度）反应溶液的在定温下的平衡常数K i,e 值。
液相反应平衡常数的测定实验报告
液相反应平衡常数的测定实验报告摘要本文针对液相反应平衡常数的测定实验研究进行了详细的说明，结合实验室实验方法，实验数据、实验结果和计算结果，以及实验错误的原因等，研究结果表明，本课题中的液相反应平衡常数的测定实验可以获得准确的数据。
关键词：平衡反应，液相反应，平衡常数1、实验目的本实验旨在通过实验，测定液相反应平衡常数，并研究其变化律和其对反应机理的影响。
2、实验原理液相反应的平衡常数是描述反应的激活能量的量度。
当在不同温度下测量液相反应的平衡常数K，可以得出液相反应的反应机理和活化能。
3、实验设备a) 使用经常性清洁的玻璃滴定道；b) 使用良好的塑料物理搅拌器；c) 使用精密滴定管；d) 使用精密滴定瓶；e) 使用精准量筒；f) 使用标准溶液；4、实验步骤a) 测定溶液PH；b) 测定清洁玻璃滴定道的滴速；c) 测定搅拌器的转速；d) 测定溶液的比重；e) 测定溶液的浓度；f) 继续滴定直到平衡定值。
5、实验结果a) 测定溶液pH：PH=7.3b) 测定清洁玻璃滴定道的滴速：14.7毫升/分钟c) 测定搅拌器的转速：4000转/分钟d) 测定溶液的比重：1.000 g/mLe) 测定溶液的浓度：1.00 mol/Lf) 测定溶液的平衡定值：K = 0.0726、实验错误a) 实验中搅拌器的转速较慢，因而影响了实验结果的准确性；b) 实验室温度的波动，对实验结果也有一定影响；c) 实验中反应液的浓度和pH不准确，也会影响实验结果。
7、结论本液相反应平衡常数的测定实验通过实验数据、实验结果和计算，实验结果表明，本实验中测定的液相反应平衡常数k为0.072。
液相反应平衡常数
实验八液相反应平衡常数1.实验目的及要求1）掌握一种测定弱电解质电离常数的方法。
2）掌握分光光度计的测试原理和使用方法。
3）掌握pH计的原理和使用。
2.实验原理根据Beer-Lambert定律，溶液对于单色光的吸收，遵守下列关系式：（1）式中A为吸光度；I／I。
为透光率；k为摩尔吸光系数，它是溶液的特性常数；l为被测溶液的厚度；c为溶液浓度。
在分光光度分析中，将每一种单色光，分别、依次地通过某一溶液，测定溶液对每一种光波的吸光度，以吸光度A对波长λ作图，就可以得到该物质的分光光度曲线，或吸收光谱曲线，如图1所示。
由图可以看出，对应于某一波长有一个最大的吸收峰，用这一波长的入射光通过该溶液就有着最佳的灵敏度。
图1 分光光度曲线从(1)式可以看出，对于固定长度吸收槽，在对应最大吸收峰的波长(入)下测定不同浓度c的吸光度，就可作出线性的A～C线，这就是光度法的定量分析的基础。
以上讨论是对于单组分溶液的情况，对含有两种以上组分的溶液，情况就要复杂一些。
1）若两种被测定组分的吸收曲线彼此不相重合，这种情况很简单，就等于分别测定两种单组分溶液。
2）两种被测定组分的吸收曲线相重合，且遵守Beer-Lambert定律，则可在两波长λ1及λ2时(λ1、λ2是两种组分单独存在时吸收曲线最大吸收峰波长)测定其总吸光度，然后换算成被测定物质的浓度。
根据Beer-Lambert定律，假定吸收槽的长度一定，则（2）（3）（4）此处A Aλ1、A Aλ2、A Bλ1、A Bλ2分别代表在λ1及λ2时组分A和B的吸光度。
由(3)式可得：（5）将(5)式代入(4)式得：（6）这些不同的K值均可由纯物质求得，也就是说，在纯物质的最大吸收峰的波长λ时，测定吸光度A和浓度c的关系。
如果在该波长处符合贝尔一郎比定律，那么A～C为直线，直线的斜率为K值，是混合溶液在λ1、λ2时测得的总吸光度，因此根据(5)、(6)式即可计算混合溶液中组分A和组分B的浓度。
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华 南 师 范 大 学 实 验 报 告
学生姓名 学 号 专 业 化学(师范) 年级、班级 课程名称 物理化学实验
实验项目 液相反应平衡常数的测定
实验类型 ：□验证□设计□综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 孙艳辉 实验评分
【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。
【实验原理】
Fe 3+与SCN -在溶液中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 3+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。
Fe 3+ +SCN - →Fe(SCN)2+→Fe(SCN) 2+ →Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-
由图3-12可知，Fe 3+与浓度很低的SCN -（一般应小于5×10-3 mol/L ）只进行如下反应。
Fe 3+ +CNS 2+
＝Fe[CNS]2+
即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN 2+。
其平衡常数表示为
K c ＝ (3-14)
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[FeCNS 2+]e ，进而再推算出平
衡时Feo+和CNS-的浓度[Fe 3+]e 和[CNS -]e 。
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 3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe 3+是大量的，当用分光光度计测定反应液在定温下消光值E i 时（i 为组数），根据朗伯-比尔定理
E 1＝K [FeCNS 2+]l,e （K 为消光系数）
由于1号溶液中Fe 3+大量过量，平衡时CNS 全部与Fe 3+络合(下标O 表示起始浓度)，对一号溶液可认为
[FeCNS]i,e =[CNS -]0
[FeCNS 2+]e
[Fe 3+]e [CNS -]e
c θ c θ c θ
θ
则 E 1 ＝K [CNS - ]0 对其余组溶液 E i ＝K [FeCNS 2+]i,e 两式相除并整理得
[FeCNS 2+]i,e ＝ [CNS - ]始
达到平衡时，在体系中
[Fe 3+ ] i,e = [Fe 3+]0 - [FeCNS 2+ ]i,e (3-17) [CNS - ]i,e =[CNS - ]0 - [FeCNS 2+ ]i,e (3-18)
将式(3-17)和式(3-18)代入式(3-14)，可以计算出除第1组外各组（不同Fe 3+起始浓度)反应溶液的在定温下的平衡常数K i ，e 值。
【仪器与试剂】
(1) 实验仪器
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 l00mL 烧杯（或锥瓶） 4个 刻度移液管 l0mL （2支）、5mL （1支） 25mL 移液管 1支 50mL 酸式滴定管 1支 吸球、洗瓶等 (2) 实验试剂
1×10-3mol/L KCNS(由A.R 级KCNS 配成，用AgNO 3容量法准确标定）
0.1mol/L Fe(NH 4)(SO 4)2 由A.R 级Fe （NH 4)(SO 4)2·12H 2O 配成，并加入HNO 3使溶液中的H +浓度达到0.1mol/L,Fe 3+的浓度用EDTA 容量法准确标定]
1mol/L HNO 3 (A.R) 1 mol/L KNO 3（A.R ） 【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HNO 3来凋节;溶液的离子强度均为0.7，用KNO 3来调节）。
表3-9 所需用4种溶液的用量
E
i E 1
②取4个标记好的50mL容量瓶，按表3-9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）。
③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），并用蒸馏水冲至刻度（该溶液为液相反应体系）。
④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。
【数据处理】
将所得数据填入表1。
条件：室温26.5 ℃湿度59.0% 大气压1018.1Hpa
[H+]＝0.15mol/L 总离子强度I＝0.7 波长＝450nm
表1 实验数据记录表
表2 数据处理结果记录表
【提问与思考】
①当Fe3+、CNS-浓度较大时，能否用式(3-16)计算FeCNS2+络离子生成的平衡常数？
答：当Fe3+、CNS-浓度较大时，Fe3+与CNS-生成的络合物组成复杂，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。
②平衡常数与反应物起始浓度有无关系？
答：平衡常数与反应物起始浓度无关，只与温度有关。
③测定Kc时，为什么要控制酸度和离子强度？
答：平衡常数受氢离子的影响，因此，要控制酸度。
另外，本实验为离子平衡反应，离子强度对平衡有很大影响，实验时，应加硝酸钾作为辅助介质，降低离子浓度。
④测定消光度时，为什么需空白对比液？怎么选择空白对比液？
答：因为溶液也有吸光度，而且溶液的吸光度会随着波长变化。
如果不用空白溶液校正，扣去溶液的吸光度，会有较大误差。
一般选用标准溶液或蒸馏水作为空白对比液。