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华师物化实验报告 液相平衡常数测定

华师物化实验报告 液相平衡常数测定
华师物化实验报告 液相平衡常数测定

华南师范大学实验报告

学生姓名学号

专业年级、班级

课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定

实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日

实验指导老师实验评分

一、实验目的

1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。

2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。

二、实验原理

Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变:

Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3

→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-

而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应:

Fe3+ + SCN- ≒ FeSCN2+

即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为:

根据朗伯-比尔定律,可知光密度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其光密度,从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数K C。

实验分为4组,不同组的Fe3+浓度不同,其中第一组的浓度极大,使用分光

光度计时,根据朗伯-比尔定律E

1=K[FeCNS2+]

1,e

(K为消光系数)

由于1号溶液中Fe3+浓度极大,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液

可认为[FeCNS2+]

1,e =[CNS-]

则E

1

=K[CNS-]

对于其它溶液,则E

i

=K[FeCNS2+]

1,e

两式

相除并整理得[FeCNS2+]

1,e =E

1

/E

1

[CNS-]

三、仪器与药品

1、仪器

722型分光光度计1台;50mL容量瓶8只;100mL烧杯4个;

刻度移液管10mL2支5mL1支;25移液管1支;50mL酸式滴定管1支;

洗耳球、洗瓶等

2、试剂

1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置,需准确标定);

0.1mol·LFeNH

4(SO

4

)

2

(需准确标定Fe3+浓度,并加HNO

3

使H+浓度0.1mol·L);

1mol·LHNO

3;1mol·LKNO

3

(试剂均用分析纯配制)

四、实验步骤

1、取8个容量瓶,按照下表编号,并按下表配置溶液并进行定容。

2、调整722型分光光度计,将其波长调至450nm ,分别测定四组的消光值(吸光度),每组数字重复测量三次(更换溶液),取平均值。

五、数据记录

1# 2# 3# 4# 0.602 0.388 0.214 0.162 0.606 0.396 0.211 0.158 0.604 0.394 0.21 0.162 0.604

0.393

0.212

0.161

六、数据处理与讨论

条件:恒温27.1℃ 氢离子浓度0.15mol/L 总离子强度I=0.7 波长λ=450nm

项目

1#

2#

3#

4#

项目

容量瓶编号 1

2 3 4 1×10-3

mol/LKCNS

取体积数/mL 10 10 10 10 实际浓度/(mol/L )

0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 Fe(NH4)(SO4)2 取体积数/mL

25 5 1.5 1 实际浓度/(mol/L ) 0.05 0.01 0.005 0.002 氢离子数量/(mol/L )

0.0025 0.0005 0.00025 0.0001 1mol/LHNO 3 使反应体系H+=0.15mol/L

5 7 7.25 7.4 1mol/LKNO 3

使反应体系I=0.7

5

23

25.3

26.6

消光度E1(平均)0.604 0.392666667 0.211666667 0.160666667

Ei/E1 1 0.650110375 0.350441501 0.266004415 [FeCNS2+]

1,e

0.0002 0.000130022 7.00883E-05 5.32009E-05

[Fe3+] 0.0498 0.009869978 0.002929912 0.001946799

[CNS-]

i,e

0 6.99779E-05 0.000129912 0.000146799

Kc N/A 188.2521094 184.1377069 186.1548076 Kc平均值N/A 186.1815413

相对误差N/A 0.011121232 -0.010977643 -0.000143589 通过实验数据,在不同浓度的溶液下,[Fe3+]与[CNS-]在水溶液中生[FeCNS2+]反应的平衡常数基本维持于186附近,相对误差非常少,处于可以接受范围内。与参考文献数值K=1.9953(lgK1=2.3 北师大无机化学4版附录)接近,总体符合实验要求。

七、提问与思考

1、当[Fe3+]与[CNS-]浓度较大时,将不再能够用公式[FeCNS2+]

1,e =E

1

/E

1

[CNS-]

算[FeCNS2+]反应的平衡常数,因为当[CNS-]浓度较大时,则[FeCNS2+]

1,e ≠[CNS-]

则E

1≠K[CNS-]

,因此该等式将不再成立。

2、经实验验证结果,平衡常数与反应各个时候的浓度均无关系。

3、由于Fe3+离子在水溶液中,存在水解平衡,所以Fe3+离子与SCN-离子的实际反应很复杂,其机理为:

当达到平衡时,整理得到

由上式可见,平衡常数受氢离子的影响。因此,实验只能在同一pH值下进行。本实验为离子平衡反应,离子强度必然对平衡常数有很大影响。所以,在各被测

溶液中离子强度应保持一致。

4、为了消除除了测量物质外溶剂中有其它吸光物质对该波长的光有吸收而造成误差,因此必须使用除被测物质外其它组分完全一致的溶液作为空白对比液,在722型分光光度计中进行调100设置,确保抵消误差。

八、参考文献

1、《基础化学实验·物理化学实验》,第1版,华南师范大学化学实验教学中心组织编写,化学工业出版社

2、《北师大无机化学》第4版附录,北京师范大学等编,高等教育出版社

3、

华师物化实验报告 液相平衡常数测定

华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。 2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变: Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3 →Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52- 而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN- ≒ FeSCN2+

即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为: 根据朗伯-比尔定律,可知光密度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其光密度,从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数K C。 实验分为4组,不同组的Fe3+浓度不同,其中第一组的浓度极大,使用分光 光度计时,根据朗伯-比尔定律E 1=K[FeCNS2+] 1,e (K为消光系数) 由于1号溶液中Fe3+浓度极大,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液 可认为[FeCNS2+] 1,e =[CNS-] 则E 1 =K[CNS-] 对于其它溶液,则E i =K[FeCNS2+] 1,e 两式 相除并整理得[FeCNS2+] 1,e =E 1 /E 1 [CNS-] 三、仪器与药品 1、仪器 722型分光光度计1台;50mL容量瓶8只;100mL烧杯4个; 刻度移液管10mL2支5mL1支;25移液管1支;50mL酸式滴定管1支; 洗耳球、洗瓶等 2、试剂 1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置,需准确标定); 0.1mol·LFeNH 4(SO 4 ) 2 (需准确标定Fe3+浓度,并加HNO 3 使H+浓度0.1mol·L); 1mol·LHNO 3;1mol·LKNO 3 (试剂均用分析纯配制)

传感器实验报告 (2)

传感器实验报告(二) 自动化1204班蔡华轩 U201113712 吴昊 U201214545 实验七: 一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。 二、基本原理:利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结 构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中,保持二个参数不变,而 只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。 三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏 检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。 四、实验步骤: 1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图7-1。图 7-1 电容传感器位移实验接线图 3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控 箱Vi 孔),Rw 调节到中间位置。 4、接入±15V 电源,旋动测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔0.2mm 图(7-1) 五、思考题: 试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一 下在此设计中应考虑哪些因素? 答:原理:通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来,建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用;结构:与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好;设计时应考虑的因素还应包括测量误差,温度对测量的影响等

六:实验数据处理 由excle处理后得图线可知:系统灵敏度S=58.179 非线性误差δf=21.053/353=6.1% 实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理:霍尔式传感器是一种磁敏传感器,基于霍尔效应原理工作。 它将被测量的磁场变化(或以磁场为媒体)转换成电动势输出。 根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当霍尔元件处在梯度磁场中 运动时,它就可以进行位移测量。图8-1 霍尔效应原理 三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、± 15V、测微头、数显单元。 四、实验步骤: 1、将霍尔传感器按图8-2 安装。霍尔传感器与实验模板的连接 按图8-3 进行。1、3 为电源±4V,2、4 为输出。图8-2 霍尔 传感器安装示意图 2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2 使数显表指示为零。

气液平衡-实验报告解读

化工专业实验报告 实验名称:二元气液平衡数据的测定 实验人员: 同组人 实验地点:天大化工技术实验中心 606 室 实验时间: 2015年4月20日下午14:00 年级: 2014硕;专业:工业催化;组号: 10(装置2);学号:指导教师:______赵老师________ 实验成绩:_____________________

一.实验目的 (1)测定苯-正庚烷二元体系在常压下的气液平衡数据; (2)通过实验了解平衡釜的结构,掌握气液平衡数据的测定方法和技能; (3)应用 Wilson 方程关联实验数据。 二.实验原理 气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择,都需要精确可靠的气液平衡数据。这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递,故这种数据的重要性是显而易见的。 平衡数据实验测定方法有两类,即间接法和直接法。直接法中又有静态法、流动法和循环法等。其中循环法应用最为广泛。若要测得准确的气液平衡数据,平衡釜是关键。现已采用的平衡釜形式有多种,而且各有特点,应根据待测物系的特征,选择适当的釜型。用常规的平衡釜测定平衡数据,需样品量多,测定时间长。所以,本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温,釜内液体和气体分别形成循环系统,可观察釜内的实验现象,且样品用量少,达到平衡速度快,因而实验时间短。 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图 1 所示。当体系达到平衡时,两个容器的组成不随时间变化,这时从 A 和 B 两容器中取样分析,即可得到一组平衡数据。 图1 平衡法测定气液平衡原理图 当达到平衡时,除了两相的压力和温度分别相等外,每一组分的化学位也相等,即逸度相等,其热力学基本关系为:

试验十三平衡常数的测定

实验十三 32I I I --+平衡常数的测定 ——滴定操作 实验目的 1.测定 32I I I -- =+的平衡常数。 2.加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动的原理 实验原理 碘溶于碘化钾溶液中形成I 3-离子,并建立下列平衡: 32I I I - - =+ (1) 在一定温度条件下其平衡常数为 2 2 3 3 23[][][] I I I I I I I I K I ααγγαγ- - - ---??==? 式中a 为活度,γ为活度系数,[I-],[I 2],[I 3-]为平衡浓度。由于在离子强度不大的溶液中 23 1I I I γγγ- -?≈ 所以 23[][][]I I K I --≈ (2) 为了测定平衡时的[I-]、[I 2]、[I 3-],可用过量固体碘与已知浓度的碘化钾溶液一起摇荡,达到平衡后,取上层清液,用标准硫代硫酸钠溶液进行滴定: 2NaS 2O 3+I 2===2NaI+Na 2S 4O 6 由于溶液中存在 32I I I --=+平衡,所以用硫代硫酸钠溶液滴定,最终测到的是平衡时I 2和I 3-的总浓度。设这个总浓度为c ,则 c=[I 2]+[I 3-] (3) [I 2]可通过在相同温度条件下,测定过量固体碘与水处于平衡时,溶液中碘的浓度来代替。设这个浓度为c’,则 [I 2]=c’ 整理(3)式 [I 3-]=c-[I 2]=c-c’ 从(1)式可以看出,形成一个I 3-就需要一个I-,所以平衡时[I-]为 [I-]=c 0-[I 3-] 式中c o 为碘化钾的起始浓度。 将[I 2]、[I 3-]和[I-]代人(2)式即可求得在此温度条件下的平衡常数K 。 实验用品 仪 器:量筒(10 mL 、100 mL)、吸量管(10 mL)、移液管(50 mL)、碱式滴定管、碘量瓶(100mL 、

介电常数测试仪的设计与制作实验报告

实验题目: 简易介电常数测试仪的设计与制作 实验目的: 了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法, 比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理: 介电体(又称电介质)最基本的物理性质是它的介电性,对介电性的研究不但在电介质材料的应用上具有重要意义,而且也是了解电介质的分子结构和激化机理的重要分析手段之一,探索高介电常数的电介质材料,对电子工业元器件的小型化有着重要的意义。介电常数(又称电容率)是反映材料特性的重要参量,电介质极化能力越强,其介电常数就越大。测量介电常数的方法很多,常用的有比较法,替代法,电桥法,谐振法,Q 表法,直流测量法和微波测量法等。各种方法各有特点和适用范围,因而要根据材料的性能,样品的形状和尺寸大小及所需测量的频率范围等选择适当的测量方法。 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为 样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为kHz 1时的电容量C 。 一、替代法 替代法电路图如下所示,将待测电容X C (图中X R 是待测电容的介电损耗电

阻),限流电阻0R (取Ωk 1)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关1K ,调节信号源的频率和电压及限流电阻0R ,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数X I 。将开关2K 打到B 点,让标准电容箱S C 和交流电阻箱S R 替代X C ,调节S C 和S R 值,使S I 接近X I 。多次变换开关2K 的位置(A , B 位),反复调节S C 和S R ,使X S I I =。假定X C 上的介电损耗电阻X R 与标准电容箱的介电损耗电阻S R 相接近(S X R R ≈),则有S X C C =。 二、比较法 比较法的电路图如下所示,假定S C 上的S R 与X R 接近(S X R R ≈),则测量X C 和S C 上的电压比 X S V V 即可求得X C : X S S X V V C C ?=(此时X V 可以不等于S V ) 三、谐振法

液相平衡[硫氰酸铁(III)体系

华南师范大学实验报告 学生姓名招婉文学号 20172421075 专业化学师范年级、班级 17化教二班 课程名称物理化学实验实验项目液相平衡[硫氰酸铁(III)体系] 实验类型□验证□设计□综合试验时间 2019/4/23 实验指导老师林晓明老师实验评分 液相平衡常数的测定 【实验目的】 1.利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子液 相反应的平衡常数。 2.通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 【实验原理】 Fe3+与SCN-在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。 当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的 改变,而这些不同的络合物的溶液颜色也不同: Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN) 2+→Fe(SCN) 3 →Fe(SCN) 4 -→Fe(SCN) 5 2- 而这些不同的络离子色调也不同。由下图可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN-≒ Fe[SCN]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络 离子。其平衡常数表示为: (3-14)

由于Fe[SCN]2+是带有颜色的,根据朗伯-比尔定律,消光值与溶液浓度成正比。实验时,只要在一定温度下,借助于分光光度计测定平衡体系的消光值,从而计算出平衡时Fe3+和SCN-的浓度 [Fe]3+的浓度[SCN-] e ,根据式3-14一定温度下反应的平衡常数K C 可求之。 实验配置4组不同Fe3+起始浓度的反应溶液,其中第一组的Fe3+浓度是大量的,使用分光光度计时,根据朗伯-比尔定律: E 1=K[FeCNS2+] 1,e (K为消光系数) 由于1号溶液中Fe3+大量过量,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液可认为: [FeCNS2+] 1,e =[CNS-] 则:E 1=K[CNS-] (3-15) 对于其它溶液,则:E i =K[FeCNS2+] i,e (3-16) 两式相除并整理得[FeCNS2+] i,e =E i /E 1 [CNS-] 始 达到平衡时,在体系中: [Fe3+] i,e =[Fe3+] -[FeSCN2+] i,e (3-17) [CNS-] i,e =[CNS-] -[FeSCN2+] i,e (3-18) 将以上两式带入式3-14,可以计算出除第一组外各组(不同Fe3+起始浓度)反应溶液的在定问下的平衡常数K i,e值。 【仪器与试剂】 1.实验仪器 722分光光度计 1台容量瓶(50mL) 8个

实验十 I3-平衡常数的测定

实验七I3-=I-+I2平衡常数 [实验目的]: 测定I3-=I-+I2平衡常数; 了解化学平衡和平衡移动原理; 练习滴定操作。 [需准备的实验用品]: 固体药品:碘 液体药品:KI(0.0100, 0.0200mol/L)、Na2S2O3标准溶液(0.050mol/L)、淀粉溶液(0.2%). 材料:碘量瓶, 滴定管, 移液管等 事先烘好碘量瓶。 [授课内容]: I3-=I-+I2 K = αI-·αI2 / αI3-= (γI-·γI2 / γI3-) ([I-] [I2] / [I3-] ≈([I-] [I2] / [I3-] (离子强度不大时) 在存在KI的溶液中加入过量碘, 振荡, 形成饱和溶液, 取上层清液, 用标准Na2S2O3滴定: 2 S2O32-+ I2 = 2 I- + S4O62- 最终得到[I3-] +[I2] 总浓度. 如果在不存在KI的水中加入固体碘, 同法测定, 得到的是: [I2] [I-] = [KI] - [I3-] [实验内容]: 一、实验步骤 1

注意: KI溶液中, 取上层清液10.00 mL; 空白溶取50 mL. 测定值应在1.0 ×10-3~2.0 ×10-3 2. 稀释Na2S2O3 aq 至0.005000M [实验注意事项]: 1.为节省时间,可在讲解该实验同时,让同学开始震荡溶液。 2.I2由一个同学戴手套研细,研钵用烧杯盖住; 3.震荡时保持瓶距,避免撞碎 4.碘量瓶用后一定要洗干净,放入烘箱或放入公用仪器柜,用后要垫纸。 [实验习题]: 1.由于碘易挥发,所以在取溶液和滴定操作上要注意什么? 答:取溶液和滴定操作都要快些。滴一种溶液时,一次准备两份溶液。这样移液管中的溶液浓度可不发生变化。锥形瓶中的I3-溶液要用水稀释来减少碘的挥发。一种溶液滴完,再滴另一份,不要将滴定溶液(在锥形瓶中)一次全部准备好; 未滴的溶液要用盖子盖住。 2.为何本实验中量取标准溶液时可用量筒? 答:最后获得的是饱和溶液, 因此可用量筒但测定时必须准确移取溶液. 3.在实验中以固体碘与水的平衡浓度代替固体碘与I-平衡时的浓度, 会引起怎 样的误差? 为何可代替? 答:在存在有KI溶液的溶液中, [I2]的活度受到离子强度的影响, 导致活度降低, [I2]的浓度增加,但这种影响非常小, 因此可以忽略. 4.出现下列情况,将会对本实验产生何种影响? (1)所取的碘不够 (2)三只碘量瓶没有充分振荡 (3)在吸取清夜时,不注意将沉在溶液底部或悬浮在溶液表面的少量碘吸入移液管。 答:(1)测定的[I2]偏小 [I3-]难以判断,因为C总变小,[I2]也偏小 [I-]=[KI] – [I3-] 也难以判断 (2)测定的[I2]偏小其它不确定 (3)测的[I2]、[I3-]偏大 [I-]偏小,K =[I-][I2]/[I3-],难以判断最后影响

介电常数的测量

《大学物理》实验报告 学院: 专业: 姓名: 学号: 实验题目:介电常数的测量 实验目的:1.掌握固体、液体电介质相对介电常数的测量原理及方法 2.学习减小系统误差的实验方法 3.学习用线性回归处理数据的方法。 实验原理:用两块平行放置的金属电极构成一个平行板电容器,其电容量为: D S C ε= D 为极板间距,S 为极板面积,ε即为介电常数。材料不同ε也不同。在真空中的介电常数为 0ε,m F /1085.8120-?=ε。 考察一种电介质的介电常数,通常是看相对介电常数,即与真空介电常数相比的比值r ε。 如能测出平行板电容器在真空里的电容量C 1及充满介质时的电容量C 2,则介质的相对介电常数即为 1 2 r C C ε= 然而C 1、C 2的值很小,此时电极的边界效应、测量用的引线等引起的分布电容已不可忽略,这些因素将会引起很大的误差,该误差属系统误差。本实验用电桥法和频率法分别测出固体和液体的相对介电常数,并消除实验中的系统误差。 1. 用电桥法测量固体电介质相对介电常数 将平行板电容器与数字式交流电桥相连接,测出空气中的电容C 1和放入固体电介质后的电容C 2。 1101C C C C 分边++= 222C C C C 分边串++= 其中C 0是电极间以空气为介质、样品的面积为S 而计算出的电容量: D S C 00ε= C 边为样品面积以外电极间的电容量和边界电容之和,C 分为测量引线及测量系统等引起的分

布电容之和,放入样品时,样品没有充满电极之间,样品面积比极板面积小,厚度也比极板的间距小,因此由样品面积内介质层和空气层组成串联电容而成C 串,根据电容串联公式有: (D-t) εt S εεt S εεt D S εt S ε εD-t S εC r r r r +=+-? =0 0000串 当两次测量中电极间距D 为一定值,系统状态保持不变,则有21C C 边边=、21C C 分分=。 得:012C C C C +-=串 最终得固体介质相对介电常数:t) (D C S εt C ε r --?= 串0串 该结果中不再包含分布电容和边缘电容,也就是说运用该实验方法消除了由分布电容和边缘效应引入的系统误差。 2. 线性回归法测真空介电常数0ε 上述测量装置在不考虑边界效应的情况下,系统的总电容为:分0 0C D S εC += 保持系统分布电容不变,改变电容器的极板间距D ,不同的D 值,对应测出两极板间充满空气时的电容量C 。与线性函数的标准式BX A Y +=对比可得:C Y =,分C A =, 00S B ε=,D 1 X = ,其中S 0为平行板电容极板面积。用最小二乘法进行线性回归,求得分布电容C 分和真空介电常数0ε(空εε≈0)。 3.用频率法测定液体电介质的相对介电常数 所用电极是两个容量不相等并组合在一起的空气电容,电极在空气中的电容量分别为C 01和C 02,通过一个开关与测试仪相连,可分别接入电路中。测试仪中的电感L 与电极电容和分布电容等构成LC 振荡回路。振荡频率为: LC 2π1 f =,或 22 2 241f k Lf C ==π 其中分C C C 0+=。测试仪中电感L 一定,即式中k 为常数,则频率仅随电容C 的变 化而变化。当电极在空气中时接入电容C 01,相应的振荡频率为f 01 ,得:2012 01f k C C =+分, 接入电容C 02,相应的振荡频率为f 02 ,得:202 2 02f k C C =+分

乙醇-环己烷气液平衡相图的绘制实验报告

环己烷一乙醇双液系气液平衡相图的绘制 姓名:学号:班级:同组:成绩 一、实验目的 1 ?测定常压下环己烷一乙醇二元系统的气液平衡数据,绘制沸点一组成相图。 2?掌握双组分沸点的测定方法,通过实验进一步理解分馏原理。 3 ?掌握阿贝折射仪的使用方法。 二、实验原理 恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-x),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类: (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯一苯体系,如图1(a) 所示。 (2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸一水体系,如图2.7(b)所示。 (3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合 本实验以环己烷一乙醇为体系,该体系属于上述第三种类型,在沸点仪(如图2.8 )中蒸馏不同组成的混合物,测定其沸点及相应的气、液二相的组成,即可作出T-x相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。 折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关,因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同,折光率也不同。因此可先配制一系 (a) 物存在着最低沸点如图 图1二组分真实液态混合物气一液平衡相图( T-x图)

列已知组成的溶液,在恒定温度下测其折光率,作出折光率-组成工作曲线,便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。 三、仪器与试剂 沸点仪,阿贝折射仪,调压变压器,超级恒温水浴,温度测定仪,长短取样 管。环己烷物质的量分数X环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷一乙醇 标准溶液,已知101.325kPa下,纯环己烷的沸点为80.7 C,乙醇的沸点为78.4 C。 25C时,纯环己烷的折光率为1.4264,乙醇的折光率为1.3593。 四、实验步骤 1.环己烷-乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定(略) 2. 无水乙醇沸点的测定 将干燥的沸点仪安装好。从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内,并使温度计浸入液体内。冷凝管接通冷凝水。将液体加热至缓慢沸腾。液体沸腾后,待测温温度计的读数稳定后应再维持3?5min以使体系达到平衡。在这过程中,不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。记下温度计的读数,即为无水乙醇的沸点,同时记录大气压力。 3. 环己烷沸点的测定(略) 4. 测定系列浓度待测溶液的沸点和折光率 同2步操作,从侧管加入约20mL预先配制好的1号环己烷-乙醇溶液于蒸馏瓶内,将液体加热至缓慢沸腾。因最初在冷凝管下端内的液体不能代表平衡气相的组成,为加速达到平衡,须连同支架一起倾斜蒸馏瓶,使槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内,重复三次(注意:加热时间不宜太长,以免物质挥发),待温度稳定后,记下温度计的读数,即为溶液的沸点。 切断电源,停止加热,分别用吸管从小槽中取出气相冷凝液、从侧管处吸出 少许液相混液,迅速测定各自的折光率。剩余溶液倒入回收瓶。 按1 号溶液的操作,依次测定2、3、4、5、6、7、8号溶液的沸点和气-液平衡时的气,液相折光率。 五、数据处理

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

01气液平衡实验报告

一、实验目的 1、了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统气液平衡数据的方法。 2、了解缔合系统汽—液平衡数据的关联方法,从实验测得的T-p-x-y 数据计算各组分的活度系数。 3、通过实验了解平衡釜的构造,掌握气液平衡数据的测定方法和技能。 4、掌握二元系统气液平衡相图的绘制。 二、实验原理 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图1所示。当体系达到平衡时,两个容器的组成不随时间变化,这时从A和B两容器中取样分析,即可得到一组平衡数据。 图1、平衡法测定气液平衡原理图 当达到平衡时,除了两相的温度和压力分别相等外,每一组分化学位也相等,即逸度相等,其热力学基本关系为: L i f =V i f (1) 0i i i i i py f x ?γ= 常压下,气相可视为理想气体,再忽略压力对流体逸度的影响,0i i p f = 从而得出低压下气液平衡关系式为: i py =0i i i r p x (2) 式中,p ——体系压力(总压); 0i p ——纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压,可用Antoine 公式计算; i x 、i y ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率; i γ——组分i 的活度系数 由实验测得等压下气液平衡数据,则可用

i y = i i i py x p (3) 计算出不同组成下的活度系数。 本实验中活度系数和组成关系采用Wilson 方程关联。Wilson 方程为: ln γ1=-ln(x 1+Λ12x 2)+x 2( 212112x x Λ+Λ -121221 x x Λ+Λ) (4) ln γ2=-ln(x 2+Λ21x 1)+x 1( 121221x x Λ+Λ -2 12112 x x Λ+Λ) (5) Wilson 方程二元配偶函数Λ12和Λ21采用非线性最小二乘法,由二元气液平衡数据回归得到。 目标函数选为气相组成误差的平方和,即 F =2221211((j m j j y y y y ))计实计实-+-∑= (6) 三、实验装置和试剂 1、实验的装置:平衡釜一台、阿贝折射仪一台、超级恒温槽一台、50-100十分之一的标准温度计一支、0-50十分之一的标准温度计一支、1ml 注射器4支、5ml 注射器1支。 2 、实验的试剂:无水甲醇、异丙醇。 四、实验步骤 1、开启超级恒温槽,调温至测定折射率所需温度25℃或30℃。 2、测温套管中倒入甘油,将标准温度计插入套管中,并将其露出部分中间

3.静电实验研究 实验报告

静电实验研究实验报告 【实验目的】 1、掌握静电的特点分析静电演示实验成功的关键。 2、掌握静电学的主要实验的演示方法掌握韦氏起电机和范德格拉夫起电机的构 造及使用方法。 3、加深对静电现象及其原理的理解。 【实验器材】静电计 韦氏起电机、范德格拉夫起电机、验电器、验电羽、金属网、尖形布电器、平行板电容器、枕形导体、球形导体、起点盘及静电除尘装置、绝缘体等。 【仪器介绍】一、验电器 验电器是用来检验物质是否带电的仪器。验 电器的结构如图1所示 验电器的工作原理是当带电物质接触金属球 时就会有很少的带电粒子传到验电器上面金属箔 就会张开。验电器金属箔张开的角度和物质带电 量的大小成正比。 利用验电器判断物质所带电量正负的方法很简单先将一个物体与球接触再将另一个物体与 球接触张角变大表明两物体带同种电荷张角变小或张角先变小后变大表明两物体带异号电荷。 二、静电计 将验电器装上刻度盘与金属底座就构成了一个静电计静电计的示意图如右图 静电计可以测量

带点物质的电势。将带点物质连接到小球上显示的就是对于地面的电势。将两个物体分别接于金属球和底座测得的就是两物体的电势差。 三、 起电机 1、 韦氏起电机韦氏起电机是实验室常用的起电 机示意图如下 图 1 验电器示意图 图 2 静电计 图 3 韦氏起电机示意图

韦氏起电机是利用静电感应原理制作的它靠莱顿瓶积累电荷。当积累的电荷达到一定的数量两个金属球就会放电。 2、范德格拉夫起电机 图4 范德格拉夫起电机 范德格拉夫起电机是利用橡胶皮带将负电荷从内部不断的运送到电极上使电机所带的电荷越来越多电势也越来越高。理论上对地电位可以达到无穷大。 【实验内容】 实验一演示感应起电 1、摩擦起电 两种物质相互摩擦电子在力的作用下会从一个物体转移到另一个物体两个物体就会带异号电荷。 丝绸摩擦玻璃棒带正电。毛皮摩擦橡胶棒带负电。 带电玻璃棒接触验电器验电器有张角。带电橡胶棒接触验电器张角闭合。 可见两个带异号电荷。 2、感应起电 将带电物体靠近导体由于同性相斥异性相吸导体靠近带点物质的部分会带异号电荷远离的部分带同种电荷。 将带电玻璃棒靠近验电器验电器有张角可见感应起电。将一个接地的导线接触验电器验电器的张角闭合。将导线离开验电器玻璃棒也远离验电器验电器又有张角表明验电器带电。接地的导线使验电器上与玻璃棒同号的电荷传到地上验电器上就只有与玻璃棒异号的电荷。这时拿带电橡胶棒接触验电器验电器张角闭合。

液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)

华南师范大学实验报告 液相反应平衡常数的测定 一、实验目的 (1)利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子液相反应的平衡常数。 (2)通过实验了解热力学平衡常数与反应物的起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+与SCN-在溶液中可生成一系列络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-的浓度增加时,Fe3+与SCN-生成的络合物的组成发生如下的改变,而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。 Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-由图1可知,Fe3+与浓度很低的SCN-(一般应小于5×10-3mol/L)只进行如下反应。 Fe3++CNS-===Fe[CNS]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+。其平衡常数为 ① 图1.SCN-浓度对络合物组成的影响 由于Fe(SCN)2+是带颜色的,根据朗伯-比尔定律,消光值与溶液浓度成正比,试验时,只要在一定温度下,借助分光光度计测定平衡体系的消光值,从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e,进而再推算出平衡时Fe3+和CNS-的浓度[Fe3+]e和[CNS-]e。根据式①一定温度反应的平衡常数K c可求知。 实验时配置若干组(共4组)不同Fe3+起始浓度的反应溶液,其中第一组溶液的Fe3+是大量的,当用分光光度计测定反应也在定温下消光值E i时(i为组数),根据朗伯-比尔定理E1=K[FeCNS2+]1,e(K为晓光系数)② 由于1号溶液中Fe3+大量过量,平衡时CNS-全部与Fe3+络合(下标0表示起

大学物理实验-介电常数的测量

大学物理实验-介电常数的测量

介电常数的测定实验报告 数学系 周海明 PB05001015 2006-11-16 实验题目:介电常数的测定 实验目的:了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较 法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样 品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系:S Cd r 00εεεε== (1)。式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为样 品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 替代法参考电路如图1所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x 与标准电容箱的介电损耗电阻R s 相接近(s x R R ≈),则有

s x C C =。 另一种参考电路如图2所示,将标准电容箱C s 调到极小值,双刀双掷开关K 2扳到AA ’,测量C x 上的电压V x 值;再将K 2扳到BB ’,调节C s 让C s 上的电压V S 接近V x 。将开关K 2来回扳到AA ’和BB ’位,不断调节C s 和R s 值,使伏特计上的读数不变,即X S V V =,若s x R R ≈,则有 s x C C =。 二、比较法 当待测的电容量较小时,用替代法测量,标准可变电容箱的有效位数损失太大,可采用比较法。此时电路引入的参量少,测量精度与标准电容箱的精度密切相关,考虑到C s 和R s 均是十进制旋钮调节,故无法真正调到 X S V V =,所以用比较法只能部分修正电压差带来的误 差。比较法的参考电路如图3所示,假定C s 上的R x 与R s 接近(s x R R ≈),则测量C x 和C s 上的电压比V s /V x 即可求得C x :X S s x V V C C /?=。 三、谐振法 谐振法测量电容的原理图见图4,由已知电感L (取1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容C x 组成振荡电路,改变信号 源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出: L f C X 2241 π= (2)。式中f 为频率,L 为已知电感,C x 为待测电容。为减小 误差,这时可采用谐振替代法来解决。 谐振替代法参考电路如图5所示,将电感器的一端与待测电容C x 串联,调节频率f 使电路达到谐振,此时电容上的电压达到极大值,固定频率f 0,用标准电容箱C s 代替C x ,调节C s 使电路达到谐振,电容上的电压再次达到极大值,此时s x C C =。

氨基甲酸铵的分解反应平衡常数的测定

实验报告 课程名称: 大学化学实验p 实验类型: 中级化学实验 实验项目名称: 氨基甲酸铵得分解反应平衡常数得测定 同组学生姓名: 无 指导老师 厉刚 一、实验目得与要求 1、熟悉用等压法测定固体分解反应得平衡压力。 2、掌握真空实验技术。 3、测定氨基甲酸铵分解压力,计算分解反应平衡常数及有关热力学函数、 二、实验内容与原理 氨基甲酸铵(NH 2COON H4)就是就是合成尿素得中间产物,白色固体,不稳定,加热易发生如下得分解反 应: NH 2CO ON H4(s) 2NH 3(g)+CO 2(g) 该反应就是可逆得多相反应。若将气体瞧成理想气体,并不将分解产物从系统中移走,则很容易达到平 衡,标准平衡常数Kp 可表示为: K p =? (1) 式中,、分别为平衡时N H3与CO 2得分压,又因固体氨基甲酸铵得蒸气压可忽略不计,故体系得总压p总为: p 总=+ 称为反应得分解压力,从反应得计量关系知 =2 则有 =p 总与=p总 K p= (p 总)2 ?(p 总) = (2) 可见当体系达平衡后,测得平衡总压后就可求算实验温度得平衡常数Kp 。 平衡常数Kp 称为经验平衡常数。为将平衡常数与热力学函数联系起来,我们再定义标准平衡常数。化 学热力学规定温度为T 、压力为100kp a 得理想气体为标准态,100k pa 称为标准态压力。?、或p 总除以100kp a 就得标准平衡常数、 = ()2 ? () = ()3 = 温度对标准平衡常数得影响可用下式表示: = (3)式中,△ H m 为等压下反应得摩尔焓变即摩尔热效应,在温度范围不大时△ H m 可视为常数,由积分得: ln=-+C (4)作ln -图应得一直线,斜率S=-,由此算得△H m =-RS 、 反应得标准摩尔吉布斯函数变化与标准平衡常数得关系为: ΔrG m = - RTln K (5) 用标准摩尔热效应与标准摩尔吉布斯函数变可近似地计算该温度下得标准熵变: Δr S m= (Δr H m -Δr Gm ) / T (6) 因此,由实验测出一定温度范围内不同温度T 时氨基甲酸铵得分解压力(即平衡总压),可分别求出标准 平衡常数 及热力学函数:标准摩尔热效应、标准摩尔吉布斯函数变化及标准摩尔熵变。 等压法测氨基甲酸铵分解装置如图1所示。等压计中得封闭液通常选用邻苯二甲酸二壬酯、硅油或石专业: 理科1010 姓名: 陈世杰 学号: 3100102092 日期: 2012、03、5 地点:化学实验中心328

大学物理实验-介电常数的测量

介电常数的测定实验报告 数学系 周海明 PB05001015 2006-11-16 实验题目:介电常数的测定 实验目的:了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比 较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量 样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系:S Cd r 00εεεε== (1)。式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数, m F /1085.8120-?=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测 样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 替代法参考电路如图1所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x 与标准电容箱的介电损耗电阻R s 相接近(s x R R ≈),则有s x C C =。

另一种参考电路如图2所示,将标准电容箱C s 调到极小值,双刀双掷开关K 2扳到AA ’,测量C x 上的电压V x 值;再将K 2扳到BB ’,调节C s 让C s 上的电压V S 接近V x 。将开关K 2来回扳到AA ’和BB ’位,不断调节C s 和R s 值,使伏特计上的读数不变,即X S V V =,若 s x R R ≈,则有s x C C =。 二、比较法 当待测的电容量较小时,用替代法测量,标准可变电容箱的有效位数损失太大,可采用比较法。此时电路引入的参量少,测量精度与标准电容箱的精度密切相关,考虑到C s 和R s 均是十进制旋钮调节,故无法真正调到X S V V =,所以用比较法只能部分修正电压差带来的误差。比较法的参考电路如图3所示,假定C s 上的R x 与R s 接近(s x R R ≈),则测量C x 和C s 上的电压比V s /V x 即可求得C x :X S s x V V C C /?=。 三、谐振法 谐振法测量电容的原理图见图4,由已知电感L (取 1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容C x 组成振荡电路,改变信号源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出:L f C X 2241 π= (2)。式中f 为频率,L 为已知电感,C x 为待测电容。为减小误差,这时可采用谐振替代法来解决。 谐振替代法参考电路如图5所示,将电感器的一端与待测电容C x 串联,调节频率f 使电路达到谐振,此时电容上的电压达到极大值,固定频率f 0,用标准电容箱C s 代替C x ,调节C s 使电路达到谐振,电容上的电压再次达到极大值,此时s x C C =。

华师物化实验报告-液相平衡常数测定

华南师范大学实验报告学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。 2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变: Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3 →Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-

而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN- ≒FeSCN2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为: 根据朗伯-比尔定律,可知光密度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其光密度,从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数K C。 实验分为4组,不同组的Fe3+浓度不同,其中第一组的浓度极大,使用分光光度计时,根据朗伯-比尔定律E1=K[FeCNS2+]1,e(K为消光系数)由于1号溶液中Fe3+浓度极大,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液可认为[FeCNS2+]1,e=[CNS-]0 则E1=K[CNS-]0对于其它溶液,则 E i=K[FeCNS2+]1,e 两式相除并整理得[FeCNS2+]1,e=E1/E1[CNS-]0

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