4.分光光度法-平衡常数的测定

一、 实验目的

1•了解分光光度计的使用方法，测定有色溶液的吸收光谱。

2 •了解用分光光度计反应 HSCN+Fe3+=FeSCN2+ +『的原理与方法。

二、 方法原理

1 •可见分光光度计测定浓度的原理

溶液显色原因与溶液的吸收光谱，最大吸收波长 一一查阅有关资料自学 2•朗伯比耳定律 吸光度A=kcl溶液厚度一定时A与c成正比

A(标准):A(待测)=c((标准)：c(待测)

3+

2+ +

{c(FeSCN ) /c) {c(H )/汨 {c(HSCN ) / c} {c(Fe ) /c，}

71

3

2

7

3.反应：HSCN+Fe =FeSCN +H

各平衡浓度与

c(待测)之间关系

三、实验内容

1. 标准溶液的配制

分别用移液管取 0.2mol. L Fe4.00ml + 5.00mlH20于50ml烧杯中混合

思考1:关于标准溶液配制的问题

2+

(1) c((标准)=c(FeSCN)=?

(2) 标准溶液配置的理论依据是什么？

(3) 配溶液用的小烧杯应如何洗涤？是否需要干燥？

-1

3+

0.002 mol.LKSCN 1.00ml +

-1

2. 待测溶液的配制

按下表分别用移液管量取相应试剂配制 5组待测试液

1 ~-1 3+~ 2 5.00ml 4.00ml 1.00ml 3 5.00ml 3.00ml 2.00ml 4 5.00ml 2.00ml 3.00ml 5 5.00ml 1.00ml 4.00ml 5.00ml 5.00ml 0 ml 0.002 mol.L Fe 0.002 mol丄'KSCN H2O A(待测) A(待测)/A(标准) 思考2:关于平衡常数测定原理的讨论

2

(1) 编号1-5组待测试液FeSCN*浓度变化趋势如何？为什么？

(2) 计算起始浓度填入上面的表格；起始浓度对平衡常数大小是否有影响？为 什么？

3+3+

3)本实验中 Co(Fe)不变，改变的是 CO(HSCN)，且 Co(HSCN)v Co(Fe)。若 改变

3+

浓度让CO(KSCN)>CO(Fe)结果会怎样？

3 .测定溶液的吸收光谱一一找出该有色溶液的最大吸收波长

波长/nm 360 380 400 410 420 430 500 A 最大吸收波长= ______ nm (注意：每改变一次波长要重新用空白溶液调透光率为 100%)

4 •用最大吸收波长测定标准溶液和待测溶液的吸光度(数据填入上面的表格) 思考3:关于分光光度计的使用及如何准确测定溶液的吸光度

(1) 如何改变波长测定溶液的吸收光谱，预习分光光度计的使用方法。

(2) 测定用的比色皿应相同，装上空白溶液后测其透光率是否完全相等，试验 看一看？如果不相同，对实验有何影响。能否理解一组比色皿不能与另一组混用 的原因？ 5 •数据处理一一计算反应的标准平衡常数

将原始数据及处理过程中的相关数据填入下列表格 (表格课自行设计，但要有本 表格中所有数据)

1 2 3 4 5 Ai Ao Ai/A。 C0(Fe3+) co(HSCN) ceq(H+) 标准平衡 eq+常数平均 c(FeSCN^) eq3+值 c(Fe) ceq(HSCN) K0 思考4:计算标准平衡常数时的有关冋题

eq+

(1) c(H)=?为什么？ 酸是如何引入的？哪种溶液在配制时加酸，为什么 要加

标准溶液 酸？，不加酸对结果有何影响？

(2) 配溶液时用的是 KSCN,但在写方程式以及后面的计算中为什么换成了 HSCN?溶液+2

中H浓度对c^FeSCN)有何影响？

(3) 分析一下你在计算中是否考虑了 HSCN的解离？不考虑HSCN的解离对结 果有何影响有多大？

2+2

(4) 试分析反应HSCN+Fe^FeSCN* +H的平衡常数与FeSCN*的生成常数 (或稳定常数)有何区别？试根据多重平衡原理写出该反应的平衡常数与

2+

FeSCNB Kf 和 HSCN 的 Ka 的关系。

总结讨论：该实验中误差的来源主要有几方面？

哪些是可以消除的？哪些是难免的？哪些是测定数据时引入的？哪些是因计算 简化引入的？设计该实验过程中时又是怎样尽可能减小其影响的？