实验一 化学平衡常数及分配系数的测定

实验一化学平衡常数及分配系数的测定

【实验目的】

1、了解反应KI+I2→KI3。

2、熟悉测定反应的平衡常数及分配系数的一种方法。

【实验器材】

恒温槽1套，250ml碘量瓶3个，50mL移液管，250ml锥形瓶4个，碱式滴定管1支，100ml量筒1个

0.01mol/L Na2S2O3标准溶液，0.1 mol/L KI溶液，分析纯四氯化碳，碘的四氯化碳饱和溶液，0.1%淀粉溶液

【实验原理】

定温、定压下，碘和碘化钾在水溶液中建立如下的平衡：KI+I2→KI3，为了测定平衡常数，若用标准溶液来滴定溶液中I2的浓度，平衡将向左移动，使KI3继续分解，因而最终只能测定溶液中I2和KI3的总量。为了解决这个问题，可在上述溶液中加入四氯化碳，然后充分摇混（KI和KI3不溶于四氯化碳），当温度和压力一定时，上述平衡及I2在四氯化碳和水层的分配平衡同时建立。测得四氯化碳层中I2的浓度，即可根据分配系数求得水层中I2 的浓度。其反应式为：S2O32-＋I2→S4O62-＋I-，设水层中KI和KI3总浓度为b，KI的初始浓度为c，四氯化碳层I2的浓度为a’，I2在水层及四氯化碳的分配系数为K，实验测定分配系数K及四氯化碳层中I2的浓度a’后，则根据K＝a’/a，即可求得水层中I2的浓度a。再从已知c及测得的b，即可求得平衡常数：Kc=[KI3]/[ I2][KI]＝(b-a)/a[c-(b-a)]

【实验内容】

1. 按列表要求将溶液配于碘量瓶中，并将数据记录于表中；

2. 将配好的溶液置于30℃的恒温槽内，每隔5分钟取出震荡一次，约半小时后，按表列数据取样进行分析。

3. 水层分析时，用Na2S2O3滴定，加淀粉溶液做指示剂，然后仔细滴定至蓝色恰好消失。

4. 取CCl4层分析时，用洗耳球使移液管较微鼓泡通过水层进入四氯化碳层，以免水进入移液管中。于锥形瓶中加入10～15ml水，6滴淀粉溶液，然后将四氯化碳层样放入水层（为增快I2进入水层，可加入KI）。小心地滴定至水层蓝色消失，四氯化碳不再显红色。滴定各瓶上、下两层所需Na2S2O3量，记于表中。

5. 滴定后和未用完的四氯化碳层，皆应倾入回收瓶中。

实验数据及其处理

室温：气压：KI浓度：Na2S2O3浓度：

实验编号 1 2 3

分配系数和平衡常数K＝Kc1＝Kc2＝

【实验注意事项】

(1) 整个测定过程，保持在恒温条件下进行。

(2) 为加快反应速度到达平衡即使I2进入水层，可加入KI。

【实验思考题】

(1) 测定平衡常数及分配系数时为什么要求恒温?

(2) 配制1、2、3瓶溶液时，那些试剂需要准确计量其体积？