试验十三平衡常数的测定

实验十三 32I I I --+平衡常数的测定

——滴定操作

实验目的

1．测定

32I I I --

=+的平衡常数。 2．加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动的原理 实验原理

碘溶于碘化钾溶液中形成I 3-离子，并建立下列平衡：

32I I I --

=+ (1) 在一定温度条件下其平衡常数为

2

2

3

3

23[][][]

I I I I I I I I K I ααγγαγ-

-

-

---⋅⋅==⋅

式中a 为活度，γ为活度系数，[I-],[I 2],[I 3-]为平衡浓度。由于在离子强度不大的溶液中

23

1I

I I

γγγ-

-⋅≈

所以 23[][][]I I K I --

≈ (2)

为了测定平衡时的[I-]、[I 2]、[I 3-]，可用过量固体碘与已知浓度的碘化钾溶液一起摇荡，达到平衡后，取上层清液，用标准硫代硫酸钠溶液进行滴定：

2NaS 2O 3+I 2===2NaI+Na 2S 4O 6

由于溶液中存在32I I I --=+平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定，最终测到的是平衡时I 2和I 3

-的总浓度。设这个总浓度为c ，则

c=[I 2]+[I 3-] (3)

[I 2]可通过在相同温度条件下，测定过量固体碘与水处于平衡时，溶液中碘的浓度来代替。设这个浓度为c’，则

[I 2]=c’ 整理(3)式 [I 3-]=c-[I 2]=c-c’

从(1)式可以看出，形成一个I 3-就需要一个I-，所以平衡时[I-]为 [I-]=c 0-[I 3-] 式中c o 为碘化钾的起始浓度。

将[I 2]、[I 3-]和[I-]代人(2)式即可求得在此温度条件下的平衡常数K 。 实验用品

仪 器：量筒(10 mL 、100 mL)、吸量管(10 mL)、移液管(50 mL)、碱式滴定管、碘量瓶(100mL 、

250mL)、锥形瓶(250mL)、洗耳球

固体药品：碘液体药品；KI(0.0100mol/L、0.0200mol/L)、Na2S203标准溶液(0.0050mol/L)、淀粉溶液(0.2％)

基本操作

一、量筒的使用。

二、滴定管的使用。

检漏→洗涤→装液（润洗）→排气泡→读数(准至0.01mL）

三、移液管、吸量管的使用。

实验内容

1．取两只干燥的100mL碘量瓶和一只250mL碘量瓶，分别标上1、2、3号。用量筒分别量取80mL0.0100mol·L-1KI溶液注入1号瓶，80mL 0.0200 mol·L-1KI溶液注入2号瓶，200mL蒸馏水注入3号瓶。然后在每个瓶内各加入0.5g研细的碘，盖好瓶塞。

[思考题]

为什么本实验中量取标准溶液，有的用移液管，有的可用量筒?

2．将3只碘量瓶在室温下振荡或者在磁力搅拌器上搅拌30min，然后静置10min，待过量固体碘完全沉于瓶底后，取上层清液进行滴定。

[思考题]

1．进行滴定分析，仪器要做哪些准备?由于碘易挥发，所以在取溶液和滴定时操作上要注意什么?

2．实验中以固体碘与水的平衡浓度代替碘与I-离子的平衡浓度，会引起怎样的误差?为什么可以代替?

3．用10mL吸量管取1号瓶上层清液两份，分别注入250mL锥形瓶中，再各注入40mL蒸馏水，用0.0050mol/L标准Na2S2O3溶液滴定其中一份至呈淡黄色时(注意不要滴过量)，注入4mL 0.2％淀粉溶液，此时溶液应呈蓝色，继续滴定至蓝色刚好消失。记下所消耗的Na2S2O3溶液的体积。平行做第二份清液。

同样方法滴定2号瓶上层的清液。

4．用50mL移液管取3号瓶上层清液两份，用0.0050mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定，方法同上。

5．数据记录和处理用Na2S2O3标准溶液滴定碘时，相应的碘的浓度计算方法如下：

1、2号瓶

223223

2

2

Na S O Na S O

KI I

C V

C

V

-

⋅

=⋅

3号瓶

223223

22

'

2

Na S O Na S O

H O I

C V

C

V

-

⋅

=

本实验测定K值在1.0×10-3～2.0×10-3范围内合格(文献值K=1.5×10-3)。

实验习题

1．本实验中，碘的用量是否要准确称取?为什么?

2．出现下列情况，将会对本实验产生何种影响?

(1)所取碘的量不够；

(2)三只碘量瓶没有充分振荡；

(3)在吸取清液时，不注意将沉在溶液底部或悬浮在溶液表面的少量固体碘带入吸量管。[注意事项]（强调）

1、振荡器保持清洁、干燥，不工作时关闭电源。

2、注意防止碘液挥发，取碘液时不要吸入碘。

3、滴定时，待溶液程淡黄色时立即注入4ml淀粉液。

4、硫代硫酸钠浓度以瓶上标签为主。

5、数据处理：有效数字三位。

6、实验完毕将碘的碘化钾液回收，碘量瓶洗净后在磨口处塞上纸条。

7、碘放在通风橱