实验十四 碘化铅溶度积的测定 - 化学与药学学院欢迎您!
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碘化铅溶度积常数的测定一、前言碘化铅(PbI2)是一种有着广泛应用的化合物,具有良好的稳定性和光学性质,被广泛应用于太阳能电池、X射线探测器等领域。
在应用过程中,我们需要了解其在不同温度下的溶度积常数Ksp,以便优化其性能。
因此,本文将介绍利用电化学法测定碘化铅溶度积常数的实验步骤及结果分析。
二、实验原理碘化铅在水中溶解会发生以下化学反应:PbI2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2I-(aq)其溶度积常数Ksp定义为:Ksp = [Pb2+][I-]2当溶液中已知某一离子浓度时,可以通过电极势的测定及Nernst方程计算出其Ksp。
本实验中,选择测定碘离子浓度并采用Nernst方程计算Ksp。
电极电势E(Cu2+/Cu) = E(Cu2+/Cu)0 + (RT/2F)ln([Cu2+]/[Cu])其中,E(Cu2+/Cu)0为标准电极电势,R为气体常数,T为温度,F为法拉第常数,[Cu2+]/[Cu]为铜离子浓度的比值。
利用类似的公式可以计算出碘离子的电极电势,即:当[I-]等于I的溶度时,可以计算出Ksp:Ksp = [Ag+][I-] = 10^(-(E(I-/AgI/Ag)-E(I-/Ag/Ag)0)×2F/RT)三、实验步骤1.试剂准备(1)溶剂:高纯度去离子水(2)一定浓度的Pb(NO3)2溶液(3)8.04×10^-3mol/L AgNO3溶液2.制备溶液将适量的Pb(NO3)2溶解在去离子水中,调整pH至7左右,使之达到最大溶解度。
3.测定电极电势置锂镁电极、饱和甘汞电极和待测电极于溶液中,利用电压计测量各电极间的电势差,记录下待测电极的电势值。
4.计算溶液中碘离子的浓度使用局部电势法(Potentiometric Titration),加入少量AgNO3至溶液中,测定电极电势,并根据最大梯度法计算出所加入AgNO3的体积(通常为0.2~0.5mL)。
每次加入AgNO3均需等待10~20秒稳定后再记录电势值。
氯化铅溶度积常数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用沉淀重量法测定氯化铅溶度积常数的原理和方法。
2、学习重量分析的基本操作,包括沉淀的生成、过滤、洗涤、干燥和称重。
3、进一步练习分析天平的使用。
二、实验原理氯化铅(PbCl₂)在水溶液中存在溶解平衡:PbCl₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)其溶度积常数表达式为:Ksp = Pb²⁺Cl⁻²在一定温度下,通过测定饱和氯化铅溶液中铅离子和氯离子的浓度,即可计算出氯化铅的溶度积常数。
本实验采用重量法测定。
向已知体积的饱和氯化铅溶液中加入过量的硝酸银(AgNO₃)溶液,使氯离子完全沉淀为氯化银(AgCl):Cl⁻+ Ag⁺ → AgCl↓将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,根据氯化银的质量计算出氯离子的浓度,进而计算出饱和氯化铅溶液中铅离子的浓度,最终求得氯化铅的溶度积常数。
三、实验仪器和试剂1、仪器分析天平、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、移液管(25 mL、50 mL)、容量瓶(250 mL)、恒温槽。
2、试剂氯化铅固体、硝酸银溶液(01000 mol/L)、硝酸溶液(1 mol/L)。
四、实验步骤1、制备饱和氯化铅溶液在干净的烧杯中加入适量的氯化铅固体,加入去离子水,搅拌并加热至溶液接近沸腾,保持一段时间使溶液达到饱和。
冷却至室温后,将上层清液用玻璃砂芯漏斗过滤至干燥的容量瓶中备用。
2、沉淀的生成与陈化用 25 mL 移液管准确移取 2500 mL 饱和氯化铅溶液至 250 mL 烧杯中,加入 50 mL 去离子水,搅拌均匀。
然后,边搅拌边逐滴加入 5000 mL 01000 mol/L 的硝酸银溶液,生成氯化银沉淀。
继续搅拌 5 分钟,使沉淀反应充分进行,然后将溶液静置陈化 30 分钟。
3、沉淀的过滤与洗涤用倾斜法将沉淀上层清液通过预先处理好的滤纸过滤至另一个干净的烧杯中。
然后,用少量去离子水将沉淀冲洗到漏斗中,继续用去离子水洗涤沉淀,直至滤液中用 1 mol/L 硝酸溶液检验无氯离子为止(取少量滤液,滴加硝酸溶液,无白色沉淀生成)。
碘化铅实验报告
《碘化铅实验报告》
实验目的:
本实验旨在通过合成碘化铅的方法,探究其物理性质和化学性质,并观察其在实验条件下的行为。
实验材料:
- 碘酸铅
- 碘化钠
- 纯水
- 玻璃容器
- 火焰
实验步骤:
1. 将碘酸铅和碘化钠按一定比例混合,并加入适量的纯水,搅拌均匀。
2. 将混合物加热至沸腾,观察并记录其变化。
3. 将产生的沉淀物进行过滤和洗涤,最终得到碘化铅的固体产物。
实验结果:
经过实验操作,我们成功合成了碘化铅,其外观为白色结晶固体。
在实验过程中,我们观察到碘化铅在加热时发生分解,产生气体和残留物,这表明碘化铅具有一定的化学活性。
实验结论:
通过本实验,我们对碘化铅的物理性质和化学性质有了一定的了解。
碘化铅是一种白色结晶固体,具有一定的化学活性,能够在一定条件下分解产生气体。
这为我们进一步研究和应用碘化铅提供了一定的参考和基础。
总结:
本实验通过合成碘化铅的方法,探究了其物理性质和化学性质,并观察了其在实验条件下的行为。
通过实验操作和观察,我们对碘化铅有了更深入的了解,这对于进一步的研究和应用具有一定的意义和价值。
氯化铅溶度积常数的测定实验报告实验目的,通过实验测定氯化铅在一定温度下的溶度积常数。
实验原理,氯化铅在水溶液中的离子平衡反应为PbCl2↔Pb2+ + 2Cl-,根据化学平衡定律,有溶度积常数Ksp=[Pb2+][Cl-]^2。
实验仪器和试剂,氯化铅固体、去离子水、烧杯、玻璃棒、天平、电子天平、PH试纸、PH计。
实验步骤:
1. 称取一定质量的氯化铅固体,加入烧杯中。
2. 加入适量的去离子水,用玻璃棒搅拌均匀,直至氯化铅完全溶解。
3. 用PH试纸或PH计测定溶液的PH值。
4. 根据PH值计算出溶液中Pb2+和Cl-的浓度。
5. 根据浓度计算出氯化铅的溶度积常数Ksp值。
实验结果:
根据实验测得的数据,计算出氯化铅的溶度积常数Ksp为x。
实验讨论:
通过实验测定得到的氯化铅的溶度积常数Ksp值与理论值进行对比,分析实验误差的可能原因,并提出改进实验的方法。
实验结论:
根据实验结果和讨论,得出氯化铅的溶度积常数Ksp为x,实验结果与理论值相符/存在一定偏差,需要进一步改进实验方法。
实验总结:
本实验通过测定氯化铅的溶度积常数,掌握了一定的实验操作技能,同时对化学平衡反应和溶度积常数有了更深入的理解。
实验注意事项:
1. 实验操作过程中要注意安全,避免氯化铅溶液的接触和吸入。
2. 实验中使用的仪器要干净整洁,避免杂质的干扰。
3. 实验后要及时清洗实验仪器和烧杯,保持实验环境整洁。
通过本次实验,我对氯化铅的溶度积常数有了更深入的了解,也提高了实验操作技能,为今后的实验工作打下了良好的基础。
氯化铅溶度积常数的测定实验报告一、实验目的1、了解沉淀溶解平衡的基本原理。
2、掌握用离子交换法测定难溶电解质溶度积常数的方法。
3、学会使用离子交换柱和分光光度计等仪器。
二、实验原理氯化铅(PbCl₂)在水溶液中存在以下溶解平衡:PbCl₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)其溶度积常数(Ksp)表达式为:Ksp = Pb²⁺Cl⁻²本实验采用离子交换法测定氯化铅的溶度积常数。
将一定量的氯化铅溶液通过阳离子交换树脂,树脂上的氢离子(H⁺)与溶液中的铅离子(Pb²⁺)发生交换。
交换完成后,用标准氢氧化钠溶液滴定流出液中的氢离子,从而计算出溶液中铅离子的浓度。
再根据氯离子浓度(由氯化铅的初始浓度和化学计量关系得出),即可计算出氯化铅的溶度积常数。
三、实验仪器与试剂1、仪器离子交换柱分光光度计碱式滴定管容量瓶移液管锥形瓶2、试剂强酸型阳离子交换树脂01000 mol/L 氯化铅溶液01000 mol/L 氢氧化钠标准溶液酚酞指示剂四、实验步骤1、离子交换柱的准备将阳离子交换树脂用蒸馏水浸泡 24 小时,使其充分溶胀。
装柱:在离子交换柱中注入适量蒸馏水,然后将处理好的树脂缓慢倒入柱中,使树脂自然沉降,注意避免产生气泡。
用蒸馏水洗涤树脂柱,直至流出液的 pH 约为 7。
2、交换和洗涤用移液管准确量取 2500 mL 01000 mol/L 氯化铅溶液,注入离子交换柱中。
控制流速,使溶液缓慢通过树脂柱。
用蒸馏水洗涤树脂柱,直至流出液用硝酸银溶液检验无氯离子为止。
3、流出液的滴定收集流出液和洗涤液于 250 mL 锥形瓶中,加入 2 滴酚酞指示剂。
用 01000 mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈粉红色,且 30 秒内不褪色,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积(V₁)。
4、空白实验用2500 mL 蒸馏水代替氯化铅溶液,按照上述步骤进行空白实验,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积(V₂)。
碘化铅溶度积常数的测定一、实验目的(1)了解分光光度计测定难溶盐溶度积常数的原理和方法;(2)学习单光束单波长分光光度计的使用方法;(3)学习标准曲线法测定物质浓度。
二、实验原理本实验碘化铅的溶度积测量采用分光光度计测定。
碘化铅在饱和溶液中存在下列平衡: Pb 2+ +I - == PbI 2(s)ca (a-b)/2 a-bc-(a-b)/2 b初始浓度(mol/L)反应浓度(mol/L)平衡浓度(mol/L)K sp =[Pb 2+][I -]2从上述关系看出,获得陈定溶解平衡时碘离子浓度,再根据上述定量关系得到平衡时铅离子浓度,最后由溶度积常数表达式得到室温下碘化铅的溶度积,由于碘离子在可见光区无吸收,因此首先将沉淀溶解平衡体系中碘离子与亚硝酸钾反应得到碘单质。
在采用工作曲线法,得到沉淀溶解平衡体系中碘离子浓度。
三、仪器与试剂1. 仪器烧杯、玻璃棒、容量瓶、移液管、分光光度计、致密定性滤纸、漏斗、量筒、洗耳球、镜头纸、橡皮塞、滴管2. 试剂Pb(NO 3)2、KNO 2、KI 、盐酸(6摩尔每升)。
四、实验步骤1.浓度标准曲线的绘制在5支干燥试管中分别用移液管移入1.00mL,1.50Ml,2.00mL,2.50mL,3.00mL 碘化钾(0.0035mol/L )溶液,再依此移入2.00mL 亚硝酸钾(0.020mol/mL )溶液,3mL 水分别滴加1滴盐酸(6mol/L)。
摇匀后,以水为参比液,在520nm波长下测定其吸光度。
以吸光度为纵坐标,以碘离子浓度为横坐标,绘制碘离子标准曲线。
2.制备碘化铅饱和溶液1 5.00 3.00 2.002 5.00 4.00 1.003 5.00 5.00 0.003(1)取3支干燥的大试管,按表用量加入0.015mol/L硝酸铅溶液、0.035mol/L碘化钾、水,使试管中溶液的总体积为10mL。
(2)加完试剂后,充分摇荡试管20min,然后将试管静置3~5分钟。
实验十四碘化铅溶度积的测定主讲:闭献树副教授
一、实验目的:
1. 利用离子交换树脂法测定难溶物碘化铅的溶解度;
2. 掌握离子交换树脂法测定溶度积的原理;
3. 练习滴定的操作;
4.了解微型化学实验仪器的使用。
二、实验原理:
离子交换法——利用被分离离子与树脂交换基团的交换能力的不同,从而进行分离的一种方法。
阳离子交换树脂R-H+
离子交换树脂
阴离子交换树脂R+OH-交换反应:R-H++ Pb2+=R2-Pb2++ 2H+滴定反应: 2H++ 2OH-= 2H2O
一定温度下,交换、滴定后,可计算出:因为:而
故碱碱V C n H ⋅=+++⋅H Pb n n 212=
[][]+-2Pb 2I =[][][]3
222Pb 4Pb I ++-=⋅=sp K []饱和溶液
2PbI 22Pb V n
Pb ++=
三、实验仪器、药品
1. 主要仪器:
离子交换柱
移液管
滴定管
2. 药品:
碘化铅、阳离子交换树脂
NaOH标准溶液
玻璃棉、pH试纸、溴百里酚蓝指示剂(变色范围:6.5~7)
四、基本操作:
1. 离子交换分离操作:装柱、离子交换、洗脱与分离、树脂再生。
2. 碱式滴定管的使用:检漏、洗涤、装液、读数、滴定操作。
五、实验内容及
1. 装柱:
在离子交换柱内填入少许玻璃棉,然后将处理过的阳离子交换树脂约40g随蒸馏水一并注入离子交换柱中。
注:在装柱过程中要防止树脂中产生气泡;
整个过程液面要高出树脂。
2. 转型:
在进行离子交换前,用100ml 1mol/L HNO3以每分钟30~40滴的流速流过树脂,将树脂完全转变成氢型。
然后用蒸馏水洗呈中性。
(pH试纸检验)
3. 交换和洗涤:
用移液管移取25ml碘化铅饱和溶液至小烧杯中,分数次将其转移至离子交换柱内(流出速度控制20~30滴/分钟),用25ml的锥形瓶盛出流出液。
待碘化铅饱和溶液流出后,再用蒸馏水洗至中性,洗出液一并装入锥形瓶中。
注:交换和洗涤过程中,流出液不要损失。
4. 滴定
流出液用0.005mol/LNaOH标准溶液滴定,用溴百里酚蓝作指示剂。
在pH6.5~7时溶
液由黄色变为鲜艳的蓝色,即为滴定终点。
5. 离子交换树脂的再生
用过的离子交换树脂经蒸馏水洗涤后,再用约100ml 1mol/L HNO3淋洗,后用蒸馏水洗至中性,即可重复使用。
6、微型交换柱与微型滴定的实验操作
实验仪器:
(1) 微型离子交换柱(直径0.6或0.8cm、长15~20cm的滴管)
(2) 微型滴定管(拉制、标定好的多用滴管)
(3) 六孔井穴板
(4) 脱脂棉
微型仪器的优点:
(1) 做探究性学习的一种实验方法,也
是培养学生的创新思维和创新能力的好方法;
(2) 提高学生学习化学的兴趣,培养学
生的环保意识和绿色化学的观念;(3) 解决贫困地区贫困学校学生实验
仪器用品短缺的一种有效的方法,可
以让学生每人一套、人人动手做实验。
六、数据处理:
1. T饱和碘化铅溶液= K
2. V 饱和碘化铅溶液= ml
3. C NaOH标准溶液= mol/L
4. V NaOH标准溶液= ml
5. n H+= mol
6 .n
= mol Pb2+
7 .C
= mol/L 饱和溶液中Pb2+
8. K sp=
文献参考值: K
=
sp。