實驗二：化學平衡

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100.2 崑大材料系普化及實驗（二）

實驗二：化學平衡

班級：四技材一 A

實驗者： 學號: 49□□G0□□ 姓名：○ ○ ○

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100.2 崑大材料系普化及實驗（二）－實驗二：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 Fe(SCN)²⁺的濃度幾乎與 SCN ^-相等；本實驗即以此 Fe(SCN)²⁺濃 度所擁有之紅色作為比色的基礎，並以濃度與溶液吸光度的正比關係，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 K 值＝[Fe(SCN)²⁺]/（[Fe³⁺] × [SCN^-]）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. 純水；5.量筒 10 mL 或 25 mL 各 1；6. 試管架 × 1；

7. 0.002M-KSCN×25 mL ；8. 0.20M- Fe(NO³)³×15 mL。

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100.2 崑大材料系普化及實驗（二）－實驗二：化學平衡 四、實驗步驟：

1. 在 5 支乾淨試管上，編列①,②,③,④,⑤。

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.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.在 50mL 量筒注入 4.0mL 的 0.20M-Fe(NO³)³溶液，再加入 6.0mL 純水，使其總體積成為 10.0mL 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.將步驟 4 所得剩餘 5.0mL 溶液，用滴管吸取 4.0mL，再加入 6.0mL 純水，使其總體積為 10.0mL 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.同樣依步驟 5 之方法後，將逐次稀釋的溶液取 5.0mL，注入第④、⑤支試管中。

7.以第①支試管作為標準溶液，其濃度為 0.001M；用分光光度計，固定波長＝540nm，測得試管①吸光度為A¹，再 用分光光度計測得其餘每支試管②～⑤的吸光度分別為

A

^{2 ～}

A

⁵。

8. 實驗完畢，將試管液倒入指定回收桶瓶中，並洗淨器材。

9.分別計算試管②～⑤中 Fe(SCN)²⁺之濃度：即C ⁱ ＝ 0.001 M×（Aⁱ/ A¹）。

10. 分別計算試管②～⑤中平衡時[SCN^-]之濃度：[SCN^-] eq＝ [SCN^-]－C ⁱ

11.算出試管②～⑤之平衡常數 K ⁱ後，計算平均平衡常數 K^AV＝[（K²＋K³＋K⁴＋K⁵）/4]之值。

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五、實驗結果：

最初濃度 混合時濃度 平衡時濃度

試管

[Fe³⁺] a

[SCN^-] b

[Fe³⁺] a/2

[SCN^-] b/2

[Fe³⁺]eq

a/2－b/2

[SCN^-]eq

0.001－C i

[Fe(SCN)²⁺]eq

C i

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

A

¹： ^O.OO1M 2 0.080 M 0.002 M 0.040 M O.OO1M 0.039 M M

吸光度 A

²

：

^M 3 0.032 M 0.002 M 0.016 M O.OO1M 0.015M M

吸光度 A

³

：

^M 4 0.0128 M 0.002 M 0.0064 M O.OO1M 0.0054M M

吸光度 A

⁴

：

^M 5 0.00512 M 0.002 M 0.00256M O.OO1M 0.00156M M

吸光度 A

⁵

：

^M

＊Kⁱ＝[Fe(SCN)²⁺]ⁱ/（[Fe³⁺]ⁱ × [SCN^-]ⁱ）

→K²＝____________________________；K³＝__________________；K⁴＝__________________；K⁵＝__________________

→K^AV＝（K²＋K³＋K⁴＋K⁵）/4 ＝____________________________

六、討論： 七、心得： 八、結論：