液相反应平衡常数的测定 2021.11.9

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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)

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

对其余组溶液 Ei=K[FeCNS2+]I,e

两式相除并整理得

达到平衡时,在体系中 [Fe3+]i,e=[Fe3+]i,e=[Fe3+]0-[FeCNS2+]

[CNS-]i,e=[CNS-]0-[FeCNS2+]


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)
'

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。

化学反应中的平衡常数测定方法

化学反应中的平衡常数测定方法

化学反应中的平衡常数测定方法化学反应平衡常数是描述反应在平衡态时物质浓度的数值。

它是理解反应物质转化程度和反应条件对反应平衡的影响的重要参数。

本文将介绍几种常用的化学反应平衡常数测定方法。

一、液相平衡常数测定方法1. 酸碱滴定法酸碱滴定法适用于酸碱中和反应。

首先,将酸或碱溶液与一定量的指示剂混合,然后滴加对应的酸或碱溶液,直到指示剂颜色发生变化,记录滴加的酸或碱溶液的体积。

通过体积比例可以确定酸碱反应平衡时的物质浓度比例,从而计算平衡常数。

2. 比色法比色法适用于反应物和产物在反应溶液中有明显的颜色差异的反应。

通过光谱仪或分光光度计测定反应溶液在特定波长下的吸光度,利用反射率与溶液中物质浓度之间的定量关系,可以计算出平衡常数。

二、气相平衡常数测定方法1. 压力法压力法适用于气体反应。

在恒定温度下,将反应物加入容器,测量容器内的压力。

反应达到平衡后,根据部分压力与摩尔比例之间的关系,可以计算出平衡常数。

2. 体积法体积法通常用于液体蒸气压上涨反应。

将反应物和辅助剂加入封闭的容器中,反应平衡后测量体积。

根据反应物与产物之间的摩尔比例,可以计算出平衡常数。

三、计算机模拟方法计算机模拟方法是利用计算机技术和物理化学理论模型对化学反应进行模拟和计算。

通过建立化学反应的动力学方程和平衡常数方程,采用数值计算方法求解,可以得到平衡常数的数值。

四、温度法可以利用温度对平衡常数的影响进行测定。

在不同的温度下进行反应,通过测量平衡时物质浓度或压力的变化,推导出平衡常数随温度的变化关系,从而得到真实的平衡常数。

总结:化学反应中的平衡常数测定方法有液相平衡常数测定方法、气相平衡常数测定方法、计算机模拟方法和温度法。

不同的反应系统和实验条件下,可以选择适合的方法进行测定。

这些方法提供了测定平衡常数的有效手段,可以帮助我们更好地理解化学反应平衡,并为相关工业过程和实验研究提供指导。

对于化学工作者来说,掌握和应用这些测定方法是十分重要的。

【交】液相反应平衡常数的测定

【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

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。

物理化学实验习题及答案

物理化学实验习题及答案

物理化学实验习题及答案恒温槽的性能测试习题:一、优良的恒温槽应具备那些条件?二、电热器功率过大有何缺点?三、接触温度计可否当温度计用?四、恒温槽灵敏度过低,又T——t曲线有何影响?五、欲提高恒温槽的灵敏度,有那些途径?六、电子继电器的工作原理,起何作用?H2O2分解反应速率常数的测定习题:一、为什么反应开始不立即收集氧气,而要在反应进行一段时间后再收集氧气进行测定?二、读取氧气体积时量气管及水准瓶中水面处于同一水平位置的作用何在?三、反应过程中为什么要匀速搅拌?匀速搅拌对测定结果会产生怎的影响?四、H2O2和KI溶液的初始浓度对实验结果是否有影响?应根据什么条件选择它们?弱电解质电离常数的测定—分光光度法习题:一、在配置溶液时,加入HCl、HAc和NaAc溶液各起什么作用?二、溶液A和溶液B的起始浓度,是否一定要相同?液相反应平衡常数的测定习题:一,引起本实验误差的可能因素是什么?二,你认为如何提高本实验的精度?三,如Fe3+,SCN-离子浓度较大时,则不能按公式来计算Kc的值,为什么?四,为什么可用[FeSCN2+] 与消光度比乘[SCN-]计算[FeSCN2+]平?电导法测定弱电解质电离常数习题:1.测定金属与电解质溶液电阻的方法有何不同?为什么测定溶液电阻要用交流电源?2.测定溶液电导时为什么要恒温?3.为什么交流电源通常选择在约1000/s,如为了防止极化,频率高一些,不更好吗?试权衡利弊.乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制习题:一、在测定中,溶液过热或分馏不彻底将使得相图图形发生什么变化?二、做乙醇—环己烷溶液的折光率-组成曲线目的时什么?三、每次加入蒸馏瓶中的环己烷或乙醇是否安记录表规定的精确值来进行?四、如何判断气-液相达到平衡状态?(T g=T l) 搜集气相冷凝液的小球大小对实验结果有无影响?五、测定纯物质的沸点时,为什么要求蒸馏瓶必须是干燥的? 测混合液的沸点与组成可不必洗净,为什么?六、平衡时,气液两相温度应不应该一样?怎么防止有温度差异?七、我们测得的沸点与标准的大气压的沸点是否一样?旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数习题:一、在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?二、为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点?三、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正?在本实验中,若不进行校正,对结果是否有影响?四、使用旋光仪时以三分视野消失且较暗的位置读数,能否以三分视野消失且较亮的位置读数?哪种方法更好?静态法测定液体饱和蒸汽压习题:一、静态法测定液体饱和蒸汽压的原理?二、能否在加热情况下检查是否漏气?三、如何让判断等压计中试样球与等压时间空气已全部排出?如未排尽空气对实验有何影响?四、实验时抽气和漏入空气的速度应如何控制?为什么?五、升温时如液体急剧汽化,应如何处理?六、每次测定前是否需要重新抽气?七、等压计的U型管内所贮液体有何作用?答案恒温槽的性能测试一、答:1、热容量要大一些。

液相反应平衡常数

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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液相反应平衡常数的测定 2021.11.9
液相反应平衡常数的测定
指导老师:蔡跃鹏、林晓明实验时间:2021/10/29
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+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,Fe3+与SCN-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- 。

不同络离子溶液颜色也不同。

由右可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-
-3-3
离子(一般应小于5×10mol・dm)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN- �P
Fe[CNS]2+ 。

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:
(式①)
由于Fe[CNS]2+是带有颜色的,根据朗伯-比尔定律,可知消光值与溶液浓度成正比。

因此,可借助于分光光度计测定其消光值,从而计算出平衡时Fe[CNS]2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数KC。

三、仪器与试剂
实验仪器:721型分光光度计1台;超级恒温器1台;容量瓶(50mL)8个;移液管(刻度)10mL2只、5mL1支;100mL烧杯4个;25mL移液管1支;50mL酸式滴定管1支;吸球、洗耳球等。

试剂:1×10-3mol・dm-3KSCN(需准确标定);0.1mol・dm-3FeNH4(SO4)2(需准确标定Fe3+浓度,并加HNO3使溶液的H+浓度为0.1mol・dm-3);1mol・dm-3HNO3;1mol・dm-
3KNO3(试剂均用A.R)。

四、实验步骤
1.将恒温槽调到25℃,放入分光光度计中。

2.取8个50mL容量瓶,编号。

配制离子强度为0.7,氢离子浓度0.15mol・dm-3,SCN-离子浓度为2×10-4mol・dm-3,Fe3+离子浓度分别为5×10-2mol・dm-3、1×
1
10-2mol・dm-3、5×10-3mol・dm-3、2×10-3mol・dm-3的四种溶液,先计算出所需
的标准溶液量,填写下表
项目 KSCN溶液1×10-3mol・dm-3 FeNH4(SO4)2溶液0.1mol・dm-3 HNO3溶液1mol ・dm-3 KNO3溶液1mol・dm-3 取体积数/mL 实际浓度/(mol/L) 取体积数/mL 实际浓度
/(mol/L) 含H+数量/(mol/L) 反应体系[H+]=0.51 mol/L 反应体系I=0.7 容量瓶编号 1 10 2×10-4 25 5×10-2 2.5×10-3 5 5 2 10 2×10-4 5 1×10-2 5×10-4 7 23 3 10
2×10-4 1.5 5×10-3 2.5×10-4 7.25 25.3 4 10 2×10-4 1 1×10-3 1×10-4 7.4
26.6 3. 取4个标记好的50mL容量瓶,按上表计算结果将除KSCN溶液外的三种溶液分别按所需体积按编号加入,并用蒸馏水冲至刻度线,置于恒温槽中恒温。

4. 再取4个标记好的50mL容量瓶,按上表计算结果将四种溶液分别按所需体积按编号加入(KSCN溶液最后加),并用蒸馏水冲至刻度线,置于恒温槽中恒温。

5.调整分光光度计,将波长调到450nm处。

分别测量4组溶液的消光值。

更换溶液测定三次,取其平均值。

五、数据处理
条件:恒温23.5℃ [H+]=0.15mol/L I=0.7 波长450nm
实验数据记录表
项目溶液编号 1 0.615 实验测得消光值Ei ― ―
消光值Ei平均值 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平均值
2
2 0.386 0.387 0.390 0.388 0.631 1.2×10-4 9.8738×10-
3 0.738×10-
4 173.19 155.66 3 0.257 0.257 0.259 0.258 0.419
5 8.39×10-5 4.9161×10-3 1.161×10-4 147.0 4 0.139 0.13
6 0.13
7 0.137 0.223 4.46×10-5 1.9554×10-3 1.554×10-4
146.8 ― ― ― ― ― ― 六、结果与讨论
实验结果第二、三组数据较接近,第一组数据与后两者相差较远。

对比文献值:Fe3+ 与SCN- 生成FeSCN3+
[H+]=0.15 mol/L I=0.7 波长450nm t 25℃ 15℃ Kc 143.7 157.4 △H -
1.541kJ/mol △H<0,此反应为放热反应,随着温度下降,Kc升高。

本实验测得Kc应介于143.7与157.4之间,且比143.7较高,后两者数据较接近理论值。

本实验误差主要来源于:
实验所用溶液浓度本身较不精确,并非完全按照原实验设定值。

此外,实验仪器、溶
液量取等方面存在误差,造成实验结果较不准确。

七、实验评注与拓展 1. 溶液pH的影响:
由于Fe3+在水溶液中存在水解平衡,所以Fe3+和SCN- 的实际反应很复杂,其机理为:达到平衡,整理得
由上式可见, 平衡常数受H+影响,测定Kc时一定要注意反应液的酸度。

同一温度,
H+不同时,反立物测出的Kc相差很远,所以实验要在同一pH下进行。

2.离子强度的影响:
此反应为离子反应,离子强度必然对Kc有影响,所以离子强度在各被测溶液中应固
定一致。

3. Fe3+试剂的选择:
由于Fe3+离子可与多种阳离子发生络合,所以应考虑到对Fe3+离子试剂的选择。


溶液中有Cl-、PO3-4等阴离子存在时,会明显降低FeSCN2+络离子浓度,从而溶液的颜色减弱,甚至完全消失,故实验中要避免Cl-参与。

因而Fe3+离子
3
试剂最好选用Fe(ClO4)3。

4.消光值测量时间的选择:
由于FeSCN3+本身不稳定和水解以及某些阴离子参与络合等原因,溶液随时间增加会
发生缓慢的颜色变化,测定结果证明,若在30 分钟内完成就不会影响消光值的测定。

5. Kc与ΔH的关系
通过测量两个温度下的平衡常数可计算出ΔH,即
式中K1、K2为温度T1、T2时的平衡常数。

八、提问与思考
1.当Fe3+、CNS-浓度较大时,能否用式①计算FeCNS2+络离子生成的平衡常数?
答:不能。

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,会影响消光值,从而影响Fe3+、CNS-、FeCNS2+平衡浓
度的计算,进而影响平衡常数。

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,实验只能在同一PH下进行,故而要控制酸度。

另外,本实验为离子平衡反应,离子强度对平衡有很大影响,所以,在各被测溶液中例子
强度应保持一致,实验时,加入硝酸钾就是为了作为辅助介质,控制离子强度一致。

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,则测得的吸光度之会偏大,有较大误差。

一般选用标准溶液或蒸
馏水作为空白对比液。

九、参考文献
[1] 凌莫育,李星华,徐燕语. 怎样做好硫氰酸铁(Ⅲ)体系液相平衡实验[J]. 华南
师院学报自然科学版,1982,(1):144-148.
[2] 何广平,南俊民,孙艳辉等.物理化学实验[M].北京:化学工业出版社,
2021.89-92
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