实验六化学平衡常数及分配系数的测定

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实验六化学平衡常数及分配系数的测定

一、实验目的

测定I2在CCl4和H2O中的分配系数k以及反应I2+KI=KI3的平衡常数KC。

二、实验原理

在恒温、恒压下I2和KI在水溶液中建立如下平衡：

I2+KI=KI3 （1）

为了测定平衡常数，应在不扰动平衡状态的条件下，测定平衡组成。当上述反应达到平衡时，若用Na2S2O3标准溶液来滴定溶液中I2的浓度，则随着I2的消耗，平衡将向左移动，使KI3继续分解，最终只能测得溶液中I2和KI3的总量。为了测定I2的单独浓度，可在上述溶液中加入CCl4，然后充分摇匀。由于KI和KI3均不溶于CCl4，只有I2既可溶于CCl4也可溶于H2O，当温度和压力一定时，上述化学平衡及I2在CCl4层和H2O层中的分配平衡同时建立。

设a——平衡时H2O层中的CI2 a’——平衡时CCl4层中CI2 b——平衡时H2O层中CI2?CKI3

c——KI溶液初浓度

实验测得分配系数k及CCl4层中I2浓度a’后，根据k=a’/a即可求得H2O层中I2的单独浓度a。再从已知c及测得的b，即可计算（1）式的平衡常数。

KC?CKI3CI2CKI?b?a

a[c?（b?a）]三、仪器和试剂

恒温槽一套；250ml碘量瓶3个；50ml移液管3支；10ml移液管2支；250ml

三角锥瓶4个；碱式滴定管2支；10ml量筒1个，25ml量筒1个；5ml量杯2个；50ml小烧杯1个。

0.005M Na2S2O3标准溶液；0.1MKI标准溶液； 0.04M I2的CCl4溶液；纯CCl4；1%淀粉溶液。

四、实验步骤

1、按表列数据，将样品溶液配于碘量瓶中。

2、将配好的溶液置于30℃的恒温槽内，恒温1.5小时。恒温期间，每隔10分钟振荡一次，如要取出槽外振荡，每次不要超过半分钟，以免温度改变，影响结果。最后一次振荡后，待两液层充分分离后，按表列数据吸取样品进行分析。

3、析水层时，用Na2S2O3滴至淡黄色，再加2ml淀粉溶液作指示剂，然后仔细滴至蓝色刚好消失。

4、吸取CCl4层样品溶液，（为了不让水层样品溶液进入移液管，用吸耳球边向移液管吹气通过水层而插入CCl4层），放入盛有10ml蒸馏水的三角锥瓶中。加入少许固体KI，以保证CCl4层中的I2完全提取到水层中，然后加入2ml淀粉溶液。细心地滴至水层蓝色消失，CCl4层不再呈紫红色。滴定后和未用完的CCl4层溶液皆应倾入回收瓶。

五、数据记录及处理

数据记录如下表：

槽温： 17.3℃ Na2S2O3溶液浓度： 0.01mol/L KI溶液浓度： 0.1mol/L 样品编号 I II III H2O 200 50 0 0.04MI2的样品溶液25 20 25 CCl溶液 4的组成（ml） KI溶液 0 50 100 CCl4 0 5 0 取样体积（ml） 50 5 10 5 10 5 H2O层 CCl4层 H2O层 CCl4层 H2O层 CCl4层 1 7.35 65.90 18.50 21.10 29.20 15.19 消耗Na2S2O3体2 6.98 69.51 19.68 27.05 29.39 14.77 积（ml）平均值 7.17 67.71 19.09 24.08 29.30 14.98 Kc1= 68.63 Kc 2=205.35 分配系数和平衡常数 K=9.44 Kc=136.99

数据处理：

1、计算30℃时I2在CCl4层和水层的分配系数k。 2、计算30℃时反应（1）的平衡常数KC。

六、思考题

1、测定平衡常数和分配系数为什么要求恒温？

温度影响化学平衡的移动，使反应达到新的平衡，改变平衡常数与分配系数。

2、配制溶液时，哪些试剂需要准确计量其体积，为什么？ KI溶液，需要计算KI溶液的初浓度；

3、配制I、II、III号溶液进行实验的目的何在？根据本实验的结果能否判断反应已达平衡？

I号用来测定分配系数K；由II、III号中，a=a’/K, b由水层Na2S2O3消耗量

可求，即可求得Kc.

附录：

文献数据：KC（25℃）=714.3；KC（30℃）=638.43；KC（35℃）=527.70

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/734d.html