實驗實驗三三三三：：：：化學化學化學化學平衡平衡平衡平衡

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普化實驗普化實驗普化實驗

普化實驗（（（二（二二）二）））實驗實驗

實驗實驗三三三三：：：：化學化學化學化學平衡平衡平衡平衡

班級班級班級

班級：：：：四高一四高一四高一四高一 A AA A

組別組別組別

組別：：：：第第第第 13 13 13 13 組組組組

實驗者實驗者

實驗者實驗者：：：：學號學號學號: 49 學號 : 49 : 499 : 49 99 90 00 0G0 G0 G0 G030 30 30 30 姓名姓名姓名姓名: : : : 江亞峰江亞峰江亞峰江亞峰學號學號學號

學號: 49 : 49 : 49 : 499 99 90 00 0G0 G0 G0 G012 12 12 12 姓名姓名姓名姓名: : : : 江峰豪江峰豪江峰豪江峰豪學號學號學號

學號: 49 : 49 : 49 : 4961 61 61 61G0 G0 G0 G011 11 11 11 姓名姓名姓名姓名: : : : 吳政軒吳政軒吳政軒吳政軒學號學號學號

學號: 4971G007 : 4971G007 : 4971G007 : 4971G007 姓名姓名姓名姓名: : : : 郭哲昇郭哲昇郭哲昇郭哲昇

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普化實驗（二）－實驗三：化學平衡一、實驗目的:

1.利用比色法測定Fe(SCN)³的濃度。

2.由測得的濃度,求出平衡常數。

二、相關知識：

化學反應 Fe³⁺(黃色)+SCN^- (無色) Fe(SCN)²⁺ (紅色)，“”表示有正向及逆向反應存在，亦即此反應會達平衡。實驗中先令過量的 Fe³⁺與 SCN^-反應，平衡時產生紅色紅色紅色紅色 Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)²⁺的濃度的濃度的濃度的濃度幾乎與幾乎與幾乎與幾乎與 SCNSCNSCNSCN^----相等相等相等相等；；；；本實驗即以此 Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)²⁺濃度濃度濃度濃度所擁有之紅色作為比色的基礎，並以濃度與溶液高度的正比關係，定量當不同已知濃度的 Fe³⁺與 SCN^-反應平衡時，

產生不同深淺顏色（紅色）之 Fe(SCN)²⁺的濃度。從紅色的由深變淺,即可判斷平衡向左移動；而經由比色測出不同 Fe(SCN)²⁺的濃度後，也可算出此反應平衡常數 KKKK 值值值＝[[[[Fe(SCN)值 Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)²⁺]/]/（]/]/（（（[[[[FeFeFeFe³⁺³⁺³⁺³⁺] ] ] ] ×××× [[[[SCNSCNSCNSCN^----]]]]之大小。

三、器材及藥品：

1. 刻度滴管 5mL × 2；2. 試管×5；3. 燒杯 250 mL× 1；4. 尺× 1（自備）；5.量筒 50 mL ×1；6. 試管架 × 1；

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四、實驗步驟：

1.

1.1.

1. 在 5 支乾淨試管上，編列①,②,③,④,⑤。

2.

2.2.

2.於每一知試管中各加入 5.0mL 的 0.002M-KSCN 溶液，觀察溶液所呈顏色。

3.

3.3.

3.在第①支試管中在加入 5.0mL 的 0.20M- Fe(NO³)³溶液，注意觀察溶液顏色的變化。以此試管作為比色的標準溶液。

4.

4.4.

4.在 50mL 量筒注入 10.0mL 的 0.20M-Fe(NO³)³溶液，再加入 15.0mL 純水，使其總體積成為 25.0mL 的溶液。充分混合均勻後，再取此溶液 5.0mL 注入第②支試管中，注意觀察溶液顏色的變化。

5.

5.5.

5.將 4 所得剩餘 20.0mL 溶液，用滴管吸棄 10.0mL，留下 10.0mL，再加入 15.0mL 純水，使其總體積為 25.0mL 的溶液。充分混合均勻後，再取此溶液 5.0mL，注入第③支試管中。

6.

6.6.

6.依 5 法，將逐次稀釋的溶液取 5.0mL，注入第④、⑤支試管中。

7.

7.7.

7.以第①支試管作為標準溶液（以尺量取試管①高度為 AAAA cm，對應濃度為 0.001M），用比色法，測定每支試管中的濃度。比色時，將試管①與②用白紙囊包，防止四週的光線射入管中，同時並排拿著，試管底端附著桌上白紙，

眼睛從試管管口上方垂直俯視，比對兩管中溶液的顏色。如果顏色深度不同，可用滴管吸取試管①（標準溶液）

中溶液，直到兩管顏色相同為止，測量並記錄試管①溶液的高度（BBBcm）B ，精讀到 0.10 ㎝。注意：將吸出的標準溶液置於一乾淨的燒杯中，以備再行加入使用。

8.

8.8.

8.依 7 法，同樣取試管與；與；與；比對顏色深淺，並將第第第支試管第支試管支試管溶液支試管溶液溶液溶液不同比對不同比對不同比對的不同比對的的的高高高高度度度度測量後，分記錄為 CCCC cm（用以計算試管中 Fe(SCN)²⁺的濃度）、DDDD cm（用以計算試管中 Fe(SCN)²⁺的濃度）、EEE cm（用以計算試E 管⑤Fe(SCN)²⁺的濃度）

9.9.9.

9.實驗完畢，將試管液倒入指定回收桶瓶中，並洗淨器材。

10.

10.10.

10.計算平衡常數平衡常數平衡常數 K平衡常數KKK。

(4)

五、實驗結果：

固定波長＝540nm，測出 0.001M 之吸光度 AAAA¹¹¹¹，則試管②等[[[[Fe(SCNFe(SCNFe(SCN))))Fe(SCN ²⁺]]]]之濃度為C C C C ⁱⁱⁱⁱ= 0.001 MMM×（AM AAAⁱⁱⁱⁱ/ AAAA¹¹¹¹）

最初濃度混合時濃度平衡時濃度

試管 [Fe³⁺] [SCN^-] [Fe³⁺] [SCN^-] [Fe³⁺] [SCN^-] [Fe(SCN)²⁺]

1 0.20M（過量） 0.002 M O.1 M O.OO1M O.O99M 假設≒0 M 吸光度A1：1.280 O.OO1M

2 0.080 M 0.002 M 0.040 M O.OO1M 0.039M 0.00012M 吸光度A2：1.264 0.000988M 3 0.032 M 0.002 M 0.016 M O.OO1M 0.015M 0.000165M 吸光度A3：1.068 0.000835M 4 0.0128 M 0.002 M 0.0064 M O.OO1M 5.4×10^-3M 0.00032M 吸光度A4：0.870 0.000680M

5 0.00512 M 0.002 M 0.00256M O.OO1M 1.56×10^-3M 0.000652M 吸光度A5：0.445 0.000348M

KK

KK 值值值（值（（平均值（平均值平均值平均值））））＝＝＝＝[[[[Fe(SCNFe(SCNFe(SCN))))Fe(SCN ²⁺]]]]////（（（[[[[Fe（ FeFeFe³⁺³⁺³⁺³⁺] ] ] ] ×××× [[[[SCNSCNSCNSCN^----]]]]）））） K2 = 211.11

K2 = 211.11 K2 = 211.11

K2 = 211.11；；；；K3 = 337.37K3 = 337.37K3 = 337.37K3 = 337.37；；；K4 = 393.52；K4 = 393.52K4 = 393.52K4 = 393.52；；；；K5 = 342.14K5 = 342.14K5 = 342.14K5 = 342.14 Kav = (K2+K3+K4+K5) / 4 = 357.68

Kav = (K2+K3+K4+K5) / 4 = 357.68 Kav = (K2+K3+K4+K5) / 4 = 357.68 Kav = (K2+K3+K4+K5) / 4 = 357.68 六六

六六、、、、討論討論討論討論：：：影響化學平衡的因素：

1.濃度：根據勒沙特列原理，在平衡的系統中提高一方的濃度，則平衡會向低濃度的另一方進行。

2.溫度：Ａ＋Ｂ＝Ｃ＋Ｄ＋Ｑ其中Ｑ代表所放出的熱量，當溫度升高時，能量增加所以反應向左方向進行，當溫度降低

(5)

3.壓力：加大壓力平衡會由氣體體積較大的一方向體積較小的一方移動，降低壓力時則平衡由氣體體積較小的一方向體積較大的一方移動。

七七

七七、、、、心得心得心得心得：：：實驗過程很簡單，最後的計算過程比較複雜。：

八八

八八、、、、結論結論結論結論：：：1.：1.1.1.當反應物或生成物的一方濃度提高當反應物或生成物的一方濃度提高當反應物或生成物的一方濃度提高，當反應物或生成物的一方濃度提高，，，則反應會向低濃度的另一方進行則反應會向低濃度的另一方進行則反應會向低濃度的另一方進行則反應會向低濃度的另一方進行。。。。

2.2.

2.2.一方濃度降低時一方濃度降低時一方濃度降低時，一方濃度降低時，，平衡會由向該方向移動以維持平衡，平衡會由向該方向移動以維持平衡平衡會由向該方向移動以維持平衡。平衡會由向該方向移動以維持平衡。。。

實驗 實驗三 三 三 三： ： ： ：化學 化學 化學 化學平衡 平衡 平衡 平衡

普化實驗 普化實驗 普化實驗

普化實驗（ （ （二 （ 二 二） 二 ） ） ） 實驗 實驗