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。
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。
液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)
华南师范大学实验报告液相反映平衡常数旳测定一、实验目旳(１)运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映旳平衡常数。
(2）通过实验理解热力学平衡常数与反映物旳起始浓度无关。
二、实验原理Ｆｅ3+与ＳCN-在溶液中可生成一系列络离子,并共存于同一种平衡体系中。
当SCＮ－旳浓度增长时,Ｆe3+与ＳCＮ-生成旳络合物旳构成发生如下旳变化，而这些不同旳络离子旳溶液颜色也不同。
Ｆe3++SCN－→Ｆｅ(SCN)２+→Fe（SCN）2+→Fe（SCＮ)3→Fe（SCN）-→Fe(SＣN)52-4由图１可知，Fe3+与浓度很低旳SCN-（一般应不不小于5×1０-3mol/L）只进行如下反映。
Fe３++ＣNＳ-===Ｆｅ[CＮS]2＋即反映被控制在仅仅生成最简朴旳FeSCN3+。
其平衡常数为①图１.SCN-浓度对络合物构成旳影响由于Fe(SCＮ)2+是带颜色旳,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旳消光值，从而计算出平衡时Fe[CＮS]２+旳浓度[FeＣNＳ2+］e,进而再推算出平衡时Fe3+和CNS-旳浓度［Fe3+]e和［ＣNS-]ｅ。
根据式①一定温度反映旳平衡常数K c可求知。
实验时配备若干组（共4组)不同Fe3＋起始浓度旳反映溶液，其中第一组溶液旳Fｅ3＋是大量旳,当用分光光度计测定反映也在定温下消光值E i时(i为组数),根据朗伯－比尔定理E1＝K［FeCＮＳ2+］1，(Ｋ为晓光系数) ②e由于１号溶液中Fe3+大量过量，平衡时CNS－所有与Fe3+络合（下标０表达起始浓度)，对1号溶液可觉得[ＦeCＮS2+］1，e=[CNS-]0。
则E1=Ｋ[ＣＮS－]０③对其他组溶液Ｅi=K[ＦeＣＮＳ2+]I,ｅ④两式相除并整顿得⑤达到平衡时，在体系中[Ｆe3＋]i,e=[Fe３+]i,e＝［Fｅ3+］0-［ＦeCNS2＋]i.e⑥[CNＳ-]ｉ,e=[CＮS-]０－[FeC ＮＳ2+]i.e⑦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）反映溶液旳在定温下旳平衡常数Ｋi，e=值。
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。
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
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。
4、利用分光光度计测定液相平衡常数
［FeSCN2+］平=吸光度比×［FeSCN2+］平1=吸光度比×［SCN#43;］平、［SCN-］平=［SCN-］始－［FeSCN2+］平
学校教案
（首页）
课程名称
物理化学
审阅签名
授课班级
授课形式
实验
授课内容
液相平衡常数的测定
授课时间
20年月日∕第周星期∕第1～4节（4学时）
实验目的
1、熟练操作分光光度计
2、掌握利用分光光度计测定液相平衡常数的方法
教学重点
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的液相反应的平衡常数
3、比色皿中溶液不要装得太满，低于皿口0.5—1cm（约为80%）即可
巡回指导
1、取4个50mL容量瓶编号，配制离子强度为0.7（用KNO3调节）的四种溶液：
离子浓度分别为：5×10-2mol·L-1、1×10-2mol·L-1、5×10-3mol·L-1、2×10-3mol·L-1， 离子浓度为2×10-4mol·L-1， 离子浓度为0.15 mol·L-1
→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4 →Fe(SCN)52
当 离子浓度很低（一般应小于5×10 mol·L-1）时， 离子与 离子只进行如下反应： + → Fe (SCN)2+
即反应被控制在仅仅生成最简单的Fe(SCN)2+络离子
其平衡常数表示为：KC=
二、讲授实验步骤（见巡回指导）
三、数据记录和处理
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。
液相反应平衡常数的测定
实验数据处理与分析
数据采集：准确记录实验过程中的各项数据 数据整理：对实验数据进行分类、筛选和排序 数据处理：运用统计学方法对实验数据进行处理 结果分析：根据处理后的数据，分析液相反应平衡常数的测定结果，得出结论
液相反应平衡常 数的影响因素
温度对平衡常数的影响
温度降低，平衡常数减小
温度升高，平衡常数增大
通过改变反应物的浓度，可以改变 反应速率，从而影响平衡常数。
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平衡常数的大小决定了反应的平衡 位置和反应方向，从而影响反应速 率。
在实际实验中，可以通过测定反应 速率来方法
实验原理
液相反应平衡常数测定的基本原理是通过测量反应物和产物的浓度来计算平衡常数。 实验中需要使用精密的化学仪器，如分光光度计、高效液相色谱仪等来测量浓度。
平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。
平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
平衡常数的物理意义
平衡常数是化学反应达到平衡状态时反应物 与生成物之间浓度关系的数学表示，表示反 应物与生成物之间浓度关系的变化趋势。
平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的 程度，平衡常数越大，反应越完全。
温度对反应速率和产物分布 有显著影响
温度变化对平衡常数的影响 程度取决于反应的焓变
压力对平衡常数的影响
压力对平衡常数的影响是通过改变反应物和 生成物的浓度来实现的。
随着压力的增加，反应物和生成物的浓度也 会相应增加，从而影响平衡常数。
在高压条件下，反应平衡常数通常会减小， 因为反应物和生成物的浓度增加会导致反 应速率加快，从而使平衡向正向移动。
液相反应平衡常数的测定
吸光度
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
300
350
400
450
吸收波长
B
500
550
制作人 质检一班：刘毅
西安文理学验证朗κaλ伯b，-比κb尔λa和定κ律bλb，并求出κaλa，
院
• （1）分别移取溶液a 5.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml分别于四个25m 用0.01mol dm-3盐酸稀释至刻度，此时甲基红主要以[HMR]形式存在。
COOH
N=N
N(CH3)2
✓一种弱酸型的染料指示剂，具有酸（HMR）和碱（MR-） 在溶液中部分电离，在碱性浴液中呈黄色，酸性溶液中呈 性溶液中它以两种离子形式存在：
制作人 质检一班：刘毅
西安文理学院
制作人 质检一班：刘毅
西 安 文
其离理学解平衡常数： 院
[H ][MR ]
[MR ]
k
pK pH lg
• （2）分别移取溶液b 5.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml分别于四个25m 用0.01mol dm-3醋酸钠稀释至刻度，此时甲基红主要以[MR-]形式存在。
• （ 伯3-比）尔在定波律长则为可λa，得λ四b处条分A-别C直测线定，上由述此各可溶求液出的κ吸aλa光，度κaλAb，，κ如bλa果和在κbλλba的，值λb处。，
制作人 质检一班：刘毅
西 安 文 理 学
院测定混合溶液的总吸光度及PH
• （1）取4个100ml容量瓶，分别配置含甲基红标准液、醋酸钠溶液和醋 酸溶液的四种混合溶液，四种溶液的PH值约2、4、6、8和10，先计算 所需的各溶液ml数
• （2）分别用λa和λb波长测定上述四个溶液的总吸光度。 • （3）测定上述四个溶液的PH值。
液相平衡实验报告
液相平衡实验报告篇一：液相平衡常数的测定华南师范大学实验报告学生姓名学号专业化学教育年级、班级 2011级课程名称物理化学实验实验项目液相平衡常数的测定实验类型试验时间 2013年10月30日实验指导老师实验评分液相平衡常数的测定【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。
【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，而这些不同的络合物的溶液颜色也不同：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Ⅲ112可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN离子(一般应小于5×103mol·L)时，只进行如下反应：Fe3+ + SCN ≒ Fe[SCN]2+ ①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：②由于Fe[SCN]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光密度，从而计算出平衡时Fe[SCN]2+的浓度[FeSCN2+]e，再推算出Fe3+和SCN的浓度[Fe3+]e，[SCN]e进而求出该反应的平衡常数KC。
实验分为4组，不同组的Fe3+浓度不同，其中第一组的浓度极大，使用分光光度计时，根据朗伯比尔定律E1=K[FeCNS2+]1,e(K为消光系数)由于1号溶液中Fe3+浓度极大，平衡时CNS与Fe3+完全络合，对于一号溶液可认为[FeCNS2+]1,e=[CNS]0 则E1=K[CNS]0对于其它溶液，则Ei=K[FeCNS2+]1,e 两式相除并整理得[FeCNS2+]1,e=E1/E1[CNS]0达到平衡时，在体系中：[Fe3+]i，e=[Fe3+]0[FeSCN2+]i，e ③[CNS]i，e =[CNS]0[FeSCN2+]i，e④将③、④二式带入②式，可以计算出除第一组外各组（不同Fe3+起始浓度）反应溶液的在丁问下的平衡常数Ki，e值。
实验一 分光光度法测 液相反应的化学平衡常数
实验一 分光光度计法测溶液化学反应的K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K 与反应物起始浓度无关。
3.掌握分光光度计的正确使用方法。
二、实验原理Fe 3+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，Fe 3+离子与SCN -离子生成的络合物的组成发生如下的改变：()()232SCN SCN SCN SCN FeFe SCN Fe SCN ----+++--()()()234SCN SCN SCN SCN Fe SCN Fe SCN Fe SCN ----+---()()()23456SCN SCN SCN SCN Fe SCN Fe SCN Fe SCN ---------而这些不同的络离子颜色也不同。
由图可知，当Fe 3+离子与浓度很低的SCN -离子(一般应小于5×10-3mol·dm -3)时，只进行如下反应：()23Fe SCN Fe SCN ++-+即反应被控制在仅仅生成最简单的Fe(SCN)2+络离子。
其标准平衡常数23()///Fe SCN C K Fe C SCN C++-⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 根据朗伯-比尔定律，吸光度与溶液中Fe(SCN)2+络离子浓度成正比。
()20lg I A KL Fe SCN I+⎡⎤==⎣⎦（A 为吸光度，K 为常数， L 为液层厚度）。
借助于分光光度计测定溶液的吸光度，可计算出平衡时Fe(SCN)2+络离子的浓度以及Fe 3+离子和SCN -离子的浓度，从而求出该反应的平衡常数K 。
由于:(1) Fe 3+离子在水溶液中存在下列水解平衡11232322k k K Fe SCN FeSCN Fe H OFeOHH-+-+++++++快334222k k K FeOH SCN FeOHSCN FeOHSCN HFeSCNH O-+-+++++++快达平衡时22331134()/[][]//Fe SCN CK k k k k K H K H Fe C SCN C+--+++-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎣⎦=+÷+= ⎪ ⎪⎡⎤⎡⎤⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦平平 K 与酸度有关。
华师物化实验报告-液相平衡常数测定
华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称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实验评分一、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液相反应的平衡常数。
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Ⅲ-11-2可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)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：根据朗伯-比尔定律，可知光密度与溶液浓度成正比。
因此，可借助于分光光度计测定其光密度，从而计算出平衡时FeSCN2+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K C。
实验分为4组，不同组的Fe3+浓度不同，其中第一组的浓度极大，使用分光光度计时，根据朗伯-比尔定律E1=K[FeCNS2+]1,e(K为消光系数)由于1号溶液中Fe3+浓度极大，平衡时CNS-与Fe3+完全络合，对于一号溶液可认为[FeCNS2+]1,e=[CNS-]0 则E1=K[CNS-]0对于其它溶液，则E i=K[FeCNS2+]1,e 两式相除并整理得[FeCNS2+]1,e=E1/E1[CNS-]0三、仪器与药品1、仪器722型分光光度计1台；50mL容量瓶8只；100mL烧杯4个；刻度移液管10mL2支5mL1支；25移液管1支；50mL酸式滴定管1支；洗耳球、洗瓶等2、试剂1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置，需准确标定)；0.1mol·LFeNH4(SO4)2(需准确标定Fe3+浓度，并加HNO3使H+浓度0.1mol·L)；1mol·LHNO3；1mol·LKNO3(试剂均用分析纯配制)四、实验步骤1、取8个容量瓶，按照下表编号，并按下表配置溶液并进行定容。
液相反应平衡常数的测定
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实验类型实验时间年月日实验指导老师实验评分一、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颜色也不同。
由上图可知，当Fe 3+离子与浓度很低的SCN -离子(一般应小于5×10-3mol ·dm -3)时，只进行如下反应：Fe 3+ + SCN - ≒ Fe(SCN)2+即反应被控制在仅仅生成最简单的Fe(SCN)2+络离子。
其平衡常数表示为：根据朗伯-比尔定律，可知光密度与溶液浓度成正比。
因此，可借助于分光光度计测定其光密度，从而计算出平衡时FeSCN 2+络离子的浓度以及Fe 3+离子和SCN -离子的浓度，进而求出该反应的平衡常数K C 。
由于1号溶液中Fe 3+大量过量，平衡SCN -全部和Fe 3+络合（下标0表示起始浓度），对一号溶液可认为()21,eFe SCN +⎡⎤⎣⎦= SCN -⎡⎤⎣⎦0,则1E K SCN -⎡⎤=⎣⎦0 对其余组溶液 ()2,i i eE K Fe SCN +⎡⎤=⎣⎦两式相除并整理得()20,1[]i i e E Fe SCN SCN E +-⎡⎤=⎣⎦ 达到平衡时，在体系中332,0,[][][]e i e e e i e F F F SCN +++=- 32,0,[][][]i e e e i e SCN F F SCN -++=-故由以上各式即可计算出(除第1组外)各组反应溶液的在定温下的平衡常数,i e K 值。
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、预习要求1.复习有关分光光度法的基本原理。
2.掌握分光光度法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的基本原理。
3.掌握分光光度计的正确使用方法。
三、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Ⅲ-11-2可知，当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·dm-3)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：由于Fe3+离子在水溶液中，存在水解平衡，所以Fe3+离子与SCN-离子的实际反应很复杂，其机理为：当达到平衡时，整理得到由上式可见，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。
图Ⅲ-11-2 SCN-浓度对络合物组成的影响(I～IV分别代表配位数为0～5的硫氰酸铁络离子)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应保持一致。
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。
当溶液中有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+离子试剂最好选用Fe(ClO4)3。
根据朗伯-比尔定律，可知光密度与溶液浓度成正比。
因此，可借助于分光光度计测定其光密度，从而计算出平衡时FeSCN2+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K C。
液相平衡液相反应平衡常数的测定
• 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。
二、实验原理
• 当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于 5×10-3mol·dm-3)时，只进行如下反应：
• Fe3+ + Fe[CNS]2+ = Fe[CNS]2+
KC=[FeCNS2+]i,e/([Fe3+]i,e[CNS-]i,e) KC
参考文献
▪ 《物理化学实验指导书》，吴子生，严忠主编， 东北大学出版社，1995
▪ 《物理化学实验》，清华大学化学系编写组，清 华大学出版社，1991
四、实验步骤
• 3．取4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，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），并置 于恒温槽中恒温。
• 4．再取另外4个标记好的50ml容量瓶，按表中计算结果，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），并置于恒 温槽中恒温。
• 5．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。
五、数据处理
溶液编号 消光值 Ei
表 2 数据记录
1
2
3S2+]i,e=Ei[CNS-]0 [Fe3+]i,e=[Fe3+]0-[FeCNS2+]i,e [CNS-]i,e=[CNS-]0-[FeCNS2+]i,e
KC
化学平衡常数的液相反应中的测定与分析
化学平衡常数的液相反应中的测定与分析在化学反应中，平衡常数是描述化学反应平衡状态的一个重要指标。
对于液相反应而言，测定和分析其平衡常数是非常关键的，因为它可以帮助我们了解反应的偏向性以及反应条件对平衡转化的影响。
本文将探讨液相反应中化学平衡常数的测定与分析方法。
1. 反应方程的表示在液相反应中，我们首先需要确定反应的化学方程式。
这个方程式需要清晰地表示出反应物和生成物的化学式，并标明反应的物质摩尔比例。
在确定方程式时，还要考虑到反应的物理性质和反应条件，确保方程式的准确性和完整性。
2. 平衡常数的定义平衡常数（K）描述了反应在平衡状态下生成物与反应物之间的浓度关系。
对于液相反应而言，平衡常数通常用浓度表达，可以表示为各反应物及生成物浓度的乘积之比。
根据反应方程式，我们可以得到平衡常数的表达式。
3. 测定平衡常数的方法为了确定液相反应的平衡常数，我们可以采用不同的实验方法。
以下是几种常用的方法：3.1. 反应物消失法在该方法中，我们测量反应物浓度随时间的变化情况。
通过追踪反应物消失的速率，我们可以计算出平衡常数。
该方法适用于反应物消失较为明显或者反应速率较快的反应。
3.2. 生成物生成法在该方法中，我们测量生成物浓度随时间的变化情况。
通过追踪生成物生成的速率，我们可以计算出平衡常数。
该方法适用于生成物生成较为明显或者反应速率较快的反应。
3.3. 比色法该方法基于反应物或生成物具有不同的颜色或吸收特性。
通过测量反应物或生成物的吸光度或颜色强度，可以计算出平衡常数。
3.4. pH计测定法pH计测定法适用于涉及酸碱反应的液相反应。
通过测量反应过程中溶液的pH值变化，可以推导出平衡常数。
4. 数据处理与分析在测定平衡常数后，我们需要对实验数据进行处理和分析。
通常，我们会使用计算机软件或数学算法来进行数据拟合和计算。
通过拟合得到的数据，可以得出反应的平衡常数及其误差。
5. 平衡常数的意义与应用平衡常数可以告诉我们反应的偏向性，即向生成物或反应物方向倾斜的程度。
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液相平衡常数的测定
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络离子的液相反应的平衡常数。
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
Fe 3+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，Fe 3+离子与SCN -离子生成的络合物的组成发生如下的改变：
Fe 3++SCN -→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+ →Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-
当Fe 3+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：
Fe 3+ + SCN - FeSCN 2+
即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN 2+络离子。
其平衡常数表示为：
K C =]
][[]
[32-++SCN Fe FeSCN
三、仪器和药品
仪器：7200型分光光度计1台 超级恒温槽1台(有条件可自制恒温夹套) 容量瓶(50mL)4个 刻度移液管（5mL 、10mL ）分别为1、4支 药品：1×10-3mol·L -1NH 4SCN(需准确标定) 0.1mol·L -1FeNH 4(SO 4)2(需准确标定Fe 3+浓度，并加HNO 3使溶液的H ＋
浓度为
0.1mol·L -1) 1mol·L -1HNO 3 1mol·L -1KNO 3。
(试剂均用A.R ．)
四、实验步骤
1．取四个50mL 容量瓶，编成1、2、3、4号。
配制离子强度为0.7，氢离子浓度为0.15 mol·L -1，SCN -离子浓度为2×10-4 mol·L -1，Fe 3+离子浓度分别为5×10-2 mol·L -1、1×10-2 mol·L -1、5×10-3 mol·L -1、2×10-3 mol·L -1的四种溶液，先计算出所需的标准溶液量，填写下表：
2．调整分光光度计，将波长调到460nm处。
然后取少量已恒温的1号溶液洗比色皿二次。
把溶液注入比色皿，置于恒温夹套中待恒温。
然后准确测量溶液的光密度。
更换溶液重复测定三次，取其平均值。
用同样的方法测量2、3、4号溶液的光密度。
五、数据记录和处理
将测得的数据填于下表，并计算出平衡常数K c值。
恒温温度：＿＿气压：＿＿
表中数据按下列方法计算：
对1号容量瓶Fe3+离子与SCN-离子反应达平衡时，可认为SCN-离子全部消耗，此平衡时硫氰合铁离子的浓度即为反应开始时硫氰酸根离子的浓度。
即有：
［FeSCN2+］平（1）=［SCN-］始
以1号溶液的光密度为基准，则对应于2、3、4号溶液的光密度可求出各光密度比，而2、3、4号各溶液中［FeSCN2+］平、［Fe3+］平、［SCN-］平可分别按下式求得：［FeSCN2+］平=光密度比×［FeSCN2+］平（1）=光密度比×［SCN-］始
［Fe3+］平=［Fe3+］始－［FeSCN2+］平［SCN-］平=［SCN-］始－［FeSCN2+］平
六、注意事项
1．使用分光光度计时，先接通电源，预热20min。
为了延长光电管的寿命，在不测定数值时，应打开暗盒盖。
2．使用比色皿时，应注意溶液不要装得太满，溶液约为80%即可。