光度法测定碘化铅溶度积常数的探究
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光度法测定PbI2溶度积常数的探究
摘要:用分光光度法探究PbI
2
溶度积常数。将1.65g硝酸铅与2.15gKI
混合制取PbI
2沉淀,再将制得的PbI
2
溶解得到饱和的PbI
2
溶液。配
制含不同浓度的I-溶液,加入KNO
2
和盐酸,用分光光度计测得一定
浓度的I
2的吸光度,绘制出I
2
的浓度工作曲线。再用KNO
2
在酸性条
件下氧化I-得到I
2
,并加入KCl调节离子强度,最后用分光光度计测
出I
2的吸光度,根据浓度工作曲线算出I
2
的浓度,并计算出Pb2+的
浓度,最后得到PbI
2
的溶度积常数为1.22×10-8。
1 实验部分
1.1实验试剂
Pb(NO
3)
2
、PbI
2
、KNO
2
、KCl、KI、盐酸。
1.2实验仪器
烧杯、玻璃棒、容量瓶、吸量管、比色皿、分光光度计、致密定性滤纸、漏斗、药匙、电炉、电子天平、分析天平、量筒、洗耳球、
1.3试验方法
将1.65gPb(NO
3)
2
、2.15g KI分别溶解,再将两溶液混合,并不
断搅拌。约15分钟后。静置,弃去上清液用倾滗法将所得的Pb I2洗净,以洗涤液中检测不到I-为标志。其中I-的检验:向洗涤液中加入氯水,氯水能够使I-氧化成单质,再利用I2对淀粉极为敏感,从而检验出I-。最后进行减压过滤,将Pb I2沉淀抽干。反应方
程式:
Pb(NO
3)
2
+2KI=2KNO
3
+PbI
2
↓
2I- +Cl
2 =2Cl- +I
2
取三个干燥的小烧杯并标好号,均加入少量(黄豆粒大小)自制的PbI
2
。
向PbI
2
的烧杯中加入24.00mL蒸馏水,并按表一加入KCl、KI溶液。溶液总体积为25.00mL.
表 1
不断搅拌混合溶液约15min,静置,待溶液澄清后,用致密的定量滤纸,干燥的漏斗常压过滤,滤液用编好号的干燥的小烧杯收集,注意沉淀不要转移到滤纸上。取10.00mL于烧杯中,加2mLNaNO2溶液和5滴6mol/L盐酸溶液。搅拌转移到50mL容量瓶中,加蒸馏水定溶。用分光光度法测吸光度,再读出浓度。
在PbI
2
饱和溶液中,存在沉淀平衡:
PbI
2
⇌Pb2++2I-
在一定温度下,难溶性强电解质PbI2的饱和溶液中,有关离子的浓度的乘积是一个常数。
K
s p
=[Pb2+][I-]2
K
s p 即为PbI
2
的容度积常数,[Pb2+]、[I-]分别为沉淀--溶解平衡时Pb2+
和I-的浓度(mol/L)
用分光光度法测定I
2的浓度工作曲线,根据PbI
2
溶液的吸光度确定
I
2的浓度,从而计算出PbI
2
的溶度积。
表 2
2结果讨论
2、1测定I
2
的浓度工作曲线按表2绘制工作曲线,见图1
图 1
由图表得I
2
浓度与吸光度关系为c=0.0055A+7ⅹ10-5。
2、2制备PbI
2
将10.00mL0.5mol/LPb(NO
3)
2
溶液与24.00mL0.5mol/LKI溶液混合,
加热洗涤抽滤烘干得黄色PbI
2
固体。
2、3测定PbI
2
溶度积
按1、3所述实验操作,用波长为520nm光测吸光度及数据处理见表3。
表 3 3结论
本实验以Pb(NO
3)
2
与KI反应生成PbI
2
,再溶解所制的PbI
2
得到饱和
溶液,用KNO
2氧化I-得到I
2
,再用分光光度法测得吸光度,由碘的
浓度工作曲线得到浓度,从而得到溶度积常数。实验时的温度为11.3o c,压强为102.96KPa,测得的溶度积 1.22×10-8比理论上的
7.1×10-9大,可能的原因是常压过滤时有PbI
2
固体漏下,导致溶度积偏大。
参考文献
1、张霞.无机化学实验.冶金工业出版社.2009
2、武汉大学化学与分子科学学院实验中心.无机化学实验.第二版.武汉;武汉大学出
版社.2012
3、吉林大学,武汉大学,南开大学.无机化学.第二版.北京;高等教育出版社.2009.