實驗十五 I3-I-I2平衡常數(shù)的測定

1、實驗十五 i3ii2平衡常數(shù)的測定課時安排 4學(xué)時實驗?zāi)康?、學(xué)會測定i3i2+ i的平衡常數(shù)；2、了解化學(xué)平衡和平衡移動的原理；3、練習(xí)滴定操作。實驗原理介紹碘溶于碘化鉀溶液中形成離子i3，并建立下列平衡。 i3i2+ i （1）在一定溫度條件下，其平衡常數(shù)為式中為活度， 為活度系數(shù),i、i2、i3為平衡時的濃度。由于在離子強(qiáng)度不大的溶液中： 1 所以 k （2）為了測定平衡時的i、i2、i3，可用過量固體碘與已知濃度的碘化鉀溶液一起搖蕩，達(dá)到平衡后，取上層清液，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 2nas2o3+i2=2nai=na2s4o6由于溶液中存在i3i2+ i的平衡，所以用硫代硫酸鈉溶液

2、滴定，最終測到的是平衡時i2和i3的總濃度。設(shè)這個濃度為c，則： c=i2+ i3 （3） i2可通過在相同溫度條件下，測定過量固體碘與水處于平衡時，溶液中碘的濃度來代替。設(shè)這個濃度為c，則 i2= c整理（3）式 i3= c-i2= c- c 從（1）式可以看出，形成一個i3就需要一個i，所以平衡時i為 i= - i3 式中為碘化鉀的起始濃度。 將i2、i3和i代入（2）式即可求得在此溫度條件下的平衡常數(shù)k?；静僮髋c儀器介紹1、認(rèn)識酸式滴定管和堿式滴定管滴定管是滴定時準(zhǔn)確測量溶液體積的量器。滴定管分為酸式滴定管和堿式滴定管，酸式滴定管下端有玻璃活塞開關(guān)，它用來裝酸性溶液和氧化性溶液，不能盛

3、裝堿性溶液。堿式滴定管的下端連接乳膠管，管內(nèi)有玻璃珠以控制溶液的流出，乳膠管下端連有尖嘴玻璃管。2、堿式滴定管的使用方法（1） 檢查滴定管是否漏水，液滴是否能靈活控制；（2） 滴定管的洗滌、盛裝溶液的潤洗；（3） 裝液溶液加入到滴定管最高標(biāo)線以上；（4） 排出滴定管（乳膠管及尖嘴）氣泡；（5） 滴定前讀數(shù)（注入溶液或放出溶液后，需等12分鐘后讀數(shù)）；（6） 滴定操作重點（操作手法、滴定速度、終點觀察）；（7） 滴定完讀數(shù)；（8） 滴定結(jié)束后滴定管的處理。3、酸式滴定管的使用方法（1） 檢查滴定管的密合性；（2） 旋塞涂凡士林（涂的方法）；（3） 同堿式滴定管使用方法（2）；（4） 同堿式滴定管

4、使用方法（3）；（5） 排氣泡（方法不同于堿式滴定管）；（6） 滴定前讀數(shù)；（7） 滴定操作重點（操作手法、滴定速度、終點觀察）；（8） 滴定完讀數(shù)；（9） 滴定結(jié)束后滴定管的處理。4、強(qiáng)化移液管的使用方法實驗重要步驟（1）取兩只干燥的100ml碘量瓶和一只250ml碘量瓶，分別標(biāo)上1、2、3號。用量筒分別取80ml 0.0100moll-1碘化鉀溶液注入1號瓶，取80ml 0.0200moll-1碘化鉀溶液注入2號瓶，取200ml蒸溜水注入3號瓶。然后在每個瓶內(nèi)各加入0.5g研細(xì)的碘，蓋好瓶塞。（2）將3只碘量瓶在室溫下振蕩或者在磁力攪拌器上攪拌30分鐘，然后靜置10分鐘，待過量固體碘完全沉

5、于瓶底后，取上層清液進(jìn)行滴定。（3）用10ml吸管取1號瓶上層清液兩份，分別注入250ml錐形瓶中，再各注入40ml蒸溜水，用0.0050moll-1標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定，滴至呈淡黃色時（注意不要滴過量），注入4ml 0.2%淀粉溶液，此時溶液應(yīng)呈藍(lán)色，繼續(xù)滴定，至藍(lán)色剛好消失。記下所消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積數(shù)。同樣方法滴定2號瓶上層的清液。（4）用50ml 吸管取3號瓶上層清液兩份，用0.0050moll-1標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定， 方法同上。 數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理瓶 號123取樣體積v/ml10.0010.0050.00na2s2o3溶液的用量ml平 均na2s2o3溶液的濃度/mol/

6、li2與i3的總濃度/mol/l水溶液中碘的平衡濃度/mol/li2/mol/li3/mol/lc0/mol/li/mol/lkk平均值用na2s2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘時，相應(yīng)的碘的濃度計算方法如下：1、2號瓶 3號瓶 本實驗測定k值在1.010-3 2.010-3范圍內(nèi)合格（文獻(xiàn)值k=1.510-3 ）。實驗習(xí)題1、為什么本實驗中取ki溶液可用量筒？答：平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度確定，k值確定。同時水溶液中的i2的飽和濃度i2也是溫度的函數(shù)。在配制平衡體系時，加入的i2(s)是過量的，當(dāng)體系達(dá)到平衡時, = ，是一個定值(可用i2(s)在水中的飽和濃度代替，其準(zhǔn)確濃度可以用nas2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液

7、來滴定，其值設(shè)為)，因此也是定值。平衡體系中i2和i3的總濃度也可以用nas2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定，其值設(shè)為c，平衡時，ki的起始濃度設(shè)為，平衡時=，體系平衡常數(shù)的表達(dá)式為：。由此可見，當(dāng)ki的起始濃度 確定后，平衡體系中的、和都確定了，平衡常數(shù)的表達(dá)式中沒有體積項，k值與溶液的體積無關(guān)，所以ki溶液不需要準(zhǔn)確量取。2、進(jìn)行滴定分析，儀器要做那些準(zhǔn)備？由于碘易揮發(fā)，所以在取溶液和滴定時操作上要注意什么？答：1、2號瓶必須要洗凈烘干。每次取一份溶液，取完后塞上瓶塞，避光存放；滴定前加適量蒸餾水稀釋，減少碘的揮發(fā)。3、在實驗中以固體碘與水的平衡濃度代替碘與i離子的平衡濃度，會引起怎樣的誤差？為什么可

8、以代用？ 答：鹽效應(yīng)通常使得物質(zhì)在水中的溶解度增大，用固體碘與水的平衡濃度代替碘與i離子的平衡濃度，會使平衡常數(shù)表達(dá)式：k 中偏小，而偏大，結(jié)果使所測得的k值偏小。但是，通常只有當(dāng)電解質(zhì)溶液濃度較高時，鹽效應(yīng)才比較顯著，對于稀溶液(0.0100moll1或0.0200moll1ki)鹽效應(yīng)可以忽略，所以可以代替。4、在固體碘和ki溶液反應(yīng)時，如果碘的量不夠，將有何影響？碘的用量是否一定要準(zhǔn)確稱量？答：有影響，實驗采用過量碘固體與ki溶液反應(yīng)得到i2(s)的飽和ki溶液的平衡體系，若碘固體量太少，達(dá)不到飽和狀態(tài)，實驗中就不能用i2(s)在水中的飽和濃度代替ki溶液中i2的平衡濃度。不然會導(dǎo)致i2增大，平衡常數(shù)值增大。5、在實驗過程中，如果：(1)吸取清液進(jìn)行滴定時不小心吸進(jìn)一些碘微粒；(2)飽和的碘水放置很久才進(jìn)行滴定；(3)振蕩的時間不夠。對實驗結(jié)果將產(chǎn)生什么影響?答：(1)如果是1號瓶(或2號瓶)出現(xiàn)這種情況，那么總碘量偏大，偏大，k偏??；如果3號瓶出現(xiàn)這種情況，一定，偏大，k值偏大。 (2)飽和的碘水放置很久才進(jìn)行滴定，其中溶解的碘大量