六化学平衡常数及分配系数的测定

77实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定摘要碘化钾与单质碘反应生成三碘化钾的平衡常数测定是一个经典的物理化学实验。

该实验的测定过程是一个纯化学滴定实验，装置简单，易于操作。

但在长期教学实践中，我们发现学生的一些操作易产生误差。

本文结合我们的教学经验探讨一下相关问题及改进方法，同时对实验的绿色化提出一些建议。

关键词化学平衡常数分配系数实验教学绿色化学实验化学平衡常数及分配系数测定实验是一个经典的物理化学实验，测定I2在CCl4和H2O中的分配系数k以及反应I2+KI=KI3的平衡常数KC。

本实验涉及到的操作为标准的硫代硫酸钠溶液标定单质碘。

通过该实验可以帮助学生更好地理解分配系数的物理意义和化学平衡常数的测定方法。

该实验设计思路清晰，易于操作，但是由于学生操作不当，会使实验结果误差很大；同时该实验内容未能及时更新，与当前绿色化学理念相左，因此结合我们长期的教学与管理实践经验，对该实验中存在的一些问题进行讨论，并对这些问题提出一些改进建议。

一、实验方法设计思路在恒温、恒压下I2和KI在水溶液中建立如下平衡：为了测定平衡常数，应在不扰动平衡状态的条件下，测定平衡组成。

当上述反应达到平衡时，用Na2S2O3标准溶液来滴定溶液中I2的浓度，随着I2的消耗，平衡向左移动，使KI3持续分解，最终只能测得溶液中I2和KI3的总量。

由于KI和KI3均不溶于CCl4，只有I2既可溶于CCl4也可溶于H2O，当温度和压力一定时，上述化学平衡及I2在CCl4层和H2O 层中的分配平衡同时建立。

为了测定上述体系I2的平衡浓度，本实验首先设计一个实验，即体系中没有KI存在，只有I2在CCl4及H2O中的分配平衡，测定I2在CCl4和H2O中平衡浓度，利用下式求出实验温度下I2在两液相中的分配系数k。

由于分配系数只是温度的函数，当温度不变时，分配系数为常数。

利用已测出的分配系数，来计算分配平衡和化学平衡都存在的体系中水层I2的平衡浓度，然后可求出KI3和KI的平衡浓度。

【精品】实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定实验目的：1. 测定化学平衡常数Kc 2. 测定分配系数Kd
实验原理：该实验利用固定体系的特点：在恒定的温度和压力下，浓度的发生可以被
描述为一个恒定的化学平衡常数Kc。

此外，如果物质之间由不同相中互相分配，则可以定义出分配系数Kd。

实验材料：1. 无水氯化钠溶液 2. 0.1M HCl溶液 3. 0.3M NaCl溶液
实验步骤：
（1）准备实验用液体：将50ml的无水氯化钠溶于50ml的蒸馏水后配制成0.1M的氯
化钠溶液，并分别配制出0.1M的HCl溶液、0.3M的NaCl溶液。

（2）进行反应：58ml的HCl溶液加入到50ml的NaCl溶液中，搅拌均匀，放置20分钟。

（3）测量溶液中的浓度：用分光光度计测量混合液中的浓度，记录。

（4）算出Kc：根据浓度得出Kc，即Kc=([HCl]^2-[NaCl]^2)/([NaCl]*[Cl-]^2) 。

（6）数据分析：计算得出的Kc和Kd的绝对值，并比较和理论值的差距，得出实验
结论。

实验结论：本次实验采用定容、定温及固定压力的场景，得出了搅拌前后溶液中浓度
的变化，从而算出Kc和Kd的绝对值，并与理论值比较，结果达到了理想的误差步骤，实
验完成了预期的任务。

化学平衡常数测定化学平衡常数是反应体系中各物质浓度之间的定量关系，能够描述反应的进行程度和平衡位置。

对于任何一个化学反应，都存在一个平衡常数，为了准确测定平衡常数的数值，科学家们开发了多种实验方法。

一、酸碱滴定法酸碱滴定法是一种常用的测定化学平衡常数的实验方法。

通过滴定试剂的用量和滴加速度的变化来判断反应是否平衡，并计算出平衡常数的数值。

这种方法的关键在于选择合适的指示剂和滴定剂。

实验中，首先准备好滴定仪器，称取一定质量的试样，加入适量的溶剂进行溶解。

然后选择适当的指示剂加入溶液中，使溶液变色。

接着以已知浓度的滴定剂溶液滴加到反应溶液中，直到指示剂显色消失。

记录滴定剂的用量和滴加速度的变化，计算出平衡常数的数值。

二、气相色谱测定法气相色谱法是一种常用于测定化学平衡常数的实验方法。

该方法通过测量反应物和产物在气相中的分布系数来判断反应是否平衡，并计算出平衡常数的数值。

这种方法的关键在于选择合适的气相色谱柱和检测器。

实验中，首先将反应物和产物蒸发成气体，进入气相色谱柱，利用不同组分在柱上的吸附性质和分离效果，通过检测器检测各组分的峰面积或峰高来测定浓度，从而计算出平衡常数的数值。

三、光谱法测定光谱法是一种常用的测定化学平衡常数的实验方法。

该方法通过测量物质在不同波长的光线下的吸收或发射现象，来判断反应是否平衡，并计算出平衡常数的数值。

常用的光谱法有紫外可见光谱法和红外光谱法。

实验中，首先溶解待测试物质，然后利用紫外可见光谱仪或红外光谱仪进行测定。

根据物质吸收或发射的波长和强度，计算出平衡常数的数值。

四、电化学测定法电化学法是一种常用的测定化学平衡常数的实验方法。

该方法通过测量反应体系中的电位或电流变化来判断反应是否平衡，并计算出平衡常数的数值。

常用的电化学法有电化学计量法和电导法。

实验中，首先准备好电解槽和电极，将待测试物质置于电解槽中，加入适量的电解质溶液。

然后测量电解质溶液的电位变化或电流变化，从而计算出平衡常数的数值。

化学平衡常数的测定方法化学平衡是化学反应中达到最终状态时，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

这个状态可以用化学平衡常数Kc来描述，Kc是反应物和生成物各自摩尔浓度的比值的乘积。

Kc的数值越大，反应向生成物的方向偏离得越明显。

测量Kc是化学研究的重要课题，本文将介绍几种常用的测定方法。

1. 酸碱滴定法酸碱滴定法是一种经典的测定化学平衡常数的方法。

以酸碱中和反应为例，在盛有一定浓度的酸溶液的容器中加入一定量的碱，至中和点时，反应终止，记录此时酸、碱钠的摩尔浓度，即可根据反应式计算出化学平衡常数Kc值。

此方法需要制备标准溶液，实施时需要注意滴定过程中的温度与PH变化。

2. 比色法比色法是一种实验室常用的测定Kc的方法。

由于反应物和生成物的浓度比例不同，其物质的颜色也会有所不同。

因此，通过比对反应物和产物的颜色，可以精确地测定Kc值。

比色法不需要制备标准溶液，可以测定小分子反应物的平衡常数，但对于多成分反应物则较难。

3. 热力学法热力学法也是测定平衡常数的一种方法。

在一定的条件下，化学反应会放出或吸收能量。

以放出热量的反应举例，当反应热量和反应物和产物的浓度比例都已知的情况下，可以根据热力学公式计算出Kc值。

该方法适用于小分子反应，且需要精密的热量测量仪器。

4. 质谱法质谱法是一种新的测定平衡常数的方法，它是基于分子的质量分析过程。

通过分析反应物和产物分子的质量，可以根据化学平衡常数的定义推导出对应的Kc值。

这种方法的优点是不需要溶液制备，可以测定复杂反应物的平衡常数，但需要高级的质谱仪器。

总之，以上几种测定化学平衡常数的方法各有优缺点。

对于化学反应类型和实验条件的复杂度，选择合适的测量方法非常重要。

同时，涉及实验安全可靠性与经济实惠性等方面的考虑也需要充分考虑。

化学反应平衡常数的实验测定与计算化学反应平衡常数是反应进行到平衡时反应物和生成物浓度之间的比值。

它描述了一个化学反应的进行程度以及反应物和生成物之间的相对浓度关系。

实验测定和计算化学反应平衡常数通过测量反应物和生成物的浓度来确定。

实验测定化学反应平衡常数的方法有很多种，下面以反应物A 与生成物B之间的反应为例进行说明：1. 等浓法：在一定体积的容器中，加入等浓度的反应物A和生成物B，并加入足够的稀释剂使反应物和生成物浓度相等。

然后在一定条件下观察反应进程，通过测量反应物和生成物的浓度变化来确定平衡时的浓度比值。

2. 体积变化法：利用反应物和生成物体积变化的方法来确定平衡时浓度比值。

例如，测量反应前后容器体积的变化以及产物的组成来计算平衡常数。

3. 气体反应法：对于气体反应，可以利用压力的变化来测定平衡时的浓度比值。

通过测量反应前后系统的压力变化，结合理想气体状态方程，可以计算平衡常数。

4. 颜色法：利用反应溶液的颜色变化来测定反应物和生成物的浓度，从而计算平衡常数。

例如，通过吸收光谱的变化来测定比较简单的反应。

计算化学反应平衡常数可以通过已知反应方程式中的物质的浓度或压力来计算。

在测量浓度或压力后，根据平衡条件和反应的摩尔比关系，可以计算得到平衡常数。

化学反应平衡常数的计算公式为：K = [B]ⁿ/[A]ⁿ其中，K为化学反应平衡常数，[B]为生成物B的浓度，[A]为反应物A的浓度，n为方程式中反应物与生成物的系数。

需要注意的是，实验测定和计算化学反应平衡常数的过程中，应该尽量控制反应条件，避免有其他因素对实验结果的干扰。

例如，在温度、压力以及反应物和生成物的浓度等方面应该严格控制，以保证实验结果的准确性。

总结起来，实验测定和计算化学反应平衡常数是化学实验和计算化学的重要内容之一。

通过测量反应物和生成物的浓度或压力，并根据反应方程式中的摩尔比关系，可以准确地确定化学反应平衡常数，从而了解反应的进行程度和物质之间的相对浓度关系。

化学平衡常数的测定方法化学平衡常数（Kc）是描述在一定温度下，化学反应达到平衡时各生成物和反应物浓度比的一个数值。

化学平衡常数的测定方法有以下几种：1.实验测定法：通过实验测量反应物和生成物的浓度，然后根据化学平衡常数的表达式计算Kc值。

实验测定法包括等温滴定法、pH计法、电位滴定法等。

2.理论计算法：根据反应物和生成物的化学式和相对分子质量，以及反应的化学方程式，计算各物质的浓度，然后根据化学平衡常数的表达式计算Kc值。

3.平衡态法：在封闭系统中进行反应，通过改变温度、压力等条件，使反应达到平衡状态，然后根据实验数据计算Kc值。

4.光电滴定法：利用光电传感器检测反应物和生成物的浓度变化，通过数据处理计算Kc值。

5.温度梯度法：在不同温度下进行实验，测量各温度下的Kc值，然后根据温度对Kc值的影响关系，推算出在实际温度下的Kc值。

6.激光光谱法：利用激光光源和光谱仪，测量反应物和生成物的浓度，计算Kc值。

7.分子动力学模拟法：通过计算机模拟反应物和生成物的分子运动，计算平衡时的浓度比，从而得到Kc值。

8.线性代数法：根据反应物和生成物的化学式和相对分子质量，构建浓度矩阵，通过线性代数方法计算Kc值。

在实际操作中，可以根据具体反应和实验条件选择合适的测定方法。

需要注意的是，化学平衡常数Kc随着温度的变化而变化，因此在测定过程中应保持温度稳定。

此外，测定Kc值时还要注意避免实验误差，确保数据的准确性。

习题及方法：已知反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)在一定温度下，测得氮气、氢气和氨气的浓度分别为0.5 mol/L、1.5 mol/L和0.2 mol/L。

求该温度下反应的平衡常数Kc。

根据化学平衡常数的定义，Kc = [NH3]^2 / ([N2] * [H2]^3)。

将已知浓度代入公式计算Kc值。

某温度下，反应：2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) 的平衡常数Kc为2。

若在该温度下，将HI的浓度从0.4 mol/L减半到0.2 mol/L，求新平衡时H2和I2的浓度。

实验六 化学平衡常数及分配系数的测定一、实验目的测定I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数k 以及反应I 2+KI=KI 3的平衡常数K C 。

二、实验原理在恒温、恒压下I 2和KI 在水溶液中建立如下平衡：I 2+KI=KI 3 （1）为了测定平衡常数，应在不扰动平衡状态的条件下，测定平衡组成。

当上述反应达到平衡时，若用Na 2S 2O 3标准溶液来滴定溶液中I 2的浓度，则随着I 2的消耗，平衡将向左移动，使KI 3继续分解，最终只能测得溶液中I 2和KI 3的总量。

为了测定I 2的单独浓度，可在上述溶液中加入CCl 4，然后充分摇匀。

由于KI 和KI 3均不溶于CCl 4，只有I 2既可溶于CCl 4也可溶于H 2O ，当温度和压力一定时，上述化学平衡及I 2在CCl 4层和H 2O 层中的分配平衡同时建立。

设a ——平衡时H 2O 层中的2I Ca ’——平衡时CCl 4层中2I Cb ——平衡时H 2O 层中32KI I C C +c ——KI 溶液初浓度实验测得分配系数k 及CCl 4层中I 2浓度a ’后，根据k=a ’/a 即可求得H 2O 层中I 2的单独浓度a 。

再从已知c 及测得的b ，即可计算（1）式的平衡常数。

][23）（a b c a a b C C C K KI I KI C ---== 三、仪器和试剂恒温槽一套；250ml 碘量瓶3个；50ml 移液管3支；10ml 移液管2支；250ml H 2O 层 （稀KI 层） CCl 4层 H 2O 层 （稀KI 层） CCl 4层II 、III 号样 I 号样三角锥瓶4个；碱式滴定管2支；10ml量筒1个，25ml量筒1个；5ml量杯2个；50ml小烧杯1个。

0.005M Na2S2O3标准溶液；0.1MKI标准溶液；0.04M I2的CCl4溶液；纯CCl4；1%淀粉溶液。

四、实验步骤1、按表列数据，将样品溶液配于碘量瓶中。

物理化学实验报告班级：姓名：学号：实验日期：2019年3月14日实验名称：分配系数和化学反应平衡常数的测定一、实验目的（一）测定碘在四氯化碳中和水中的分配系数（二）测定水溶液中碘与碘离子之间的配合反应的标准平衡常数二、实验原理1、碘在水和四氯化碳中分配系数的测定在一定温度下，将一种溶质A溶解在两种互不相溶的液体溶剂中，当系统达到平衡时此溶质在这两种溶剂中分配服从一定的规律。

即如果溶质A在这两种溶剂中既无解离作用，也无缔合作用，则在一定温度下平衡时，该平衡可以表示如下：AA�溶剂1�⇌BB(溶剂2)根据相平衡规则，此时A在这两种溶剂中的化学势相等。

进一步根据溶质型组分的化学势表达式，A在这两种溶剂中的活度之比是一常数，可用 K d表示。

若两种溶液都比较稀，则它们相对浓度之比近似于 K d ，称为分配系数。

kk dd=cc2∕ccθθcc1∕ccθθ=cc2cc1如果溶质 A 在溶剂 1和溶剂 2中的分子形态不同，则分配系数的表示式就不同。

例如，如果 A发生缔合作用并主要以 A n 形式存在，则该平衡可以表示为:AA�溶剂1�⇌nnAA(溶剂2)其中n是缔合度，它表明缔合分子A n是由单分子组成的。

此时分配系数可表示为：kk dd=�cc2ccθθ⁄�nn cc1∕ccθθ若将I2加入CCl4和H2O这两种互不相溶的液体中，则会在这两相中建立如下平衡：I2(H2O)⇌I2(CCl4)分别滴定CCl4层和H2O层中I2的浓度，即可求出I2在这两相中的分配系数K d。

2、在水溶液中碘与碘离子配合反应的标准平衡常数的测定在水溶液中会发生配合反应并建立碘负离子与碘三负离子平衡，其平衡常数可表示为kkθθ=aa II3−aa II−⋅aa II2=γγII3−γγII−⋅γγII2⋅�cc II3−cc�θθ��cc II−cc�θθ�⋅�cc II2cc�θθ�若溶液比较稀，则溶液中各组分活度系数都近似为1，那么：在一定温度和压力下，把浓度为c的KI水溶液与I2的CCl4溶液按一定比例混合后，经过充分振荡，通过滴定法测得CCl4中碘的浓度a与水层中I2的总浓度b+d，水中配合碘的浓度为kkθθ≈cc II3−cc II−⋅cc II2⋅ccθθ=kk cc⋅ccθθ则配合反应的标准平衡常数为kkθθ=kk cc⋅ccθθ=dd⋅ccθθ(cc−dd)⋅bb三、仪器和药品150mL分液漏斗3个、250mL磨口锥形瓶3个、100mL量筒1个、5mL微量滴定管一支、20mL移液管（有刻度）2个、5mL移液管3支、25mL移液管3支、CCl4（分析纯）、0.1mol/L的KI溶液、0.1mol/L的Na2SO3溶液、I2的CCl4溶液（饱和）、淀粉指示剂。

化学平衡常数的实验测定与计算化学平衡常数是化学反应达到平衡时，反应物与生成物之间的浓度比例的一个定值。

它在化学反应的理解和分析中起着至关重要的作用。

本文将介绍化学平衡常数的实验测定方法以及如何使用实验数据来计算平衡常数。

实验测定方法在测定化学平衡常数时，有两种常用的实验方法：色度法和电动势法。

色度法是通过测量溶液的颜色的强度来确定平衡常数。

在反应体系中，如果存在有色物质，其浓度与溶液的颜色强度之间存在着一定的关系。

通过测量溶液的吸光度或透射率，可以得到反应物和生成物的浓度比例，从而计算出平衡常数。

电动势法是通过测量电池电势来确定平衡常数。

在进行电动势测定时，需要构建一个电池，其中包含反应物和生成物之间可逆反应的半电池。

通过测量电池的电势差，可以得到反应物和生成物的浓度比例，进而计算平衡常数。

计算平衡常数通过实验数据得到反应物与生成物的浓度比例之后，可以利用下述的公式计算平衡常数：Kc = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度，a、b、c、d分别表示它们的摩尔系数。

需要注意的是，平衡常数的大小与反应方程式及温度有关。

当平衡常数大于1时，反应物浓度较低，生成物浓度较高；当平衡常数小于1时，反应物浓度较高，生成物浓度较低。

实验示例以下将通过一个实验示例来说明如何测定和计算化学平衡常数。

假设有一个反应体系：A + B ⇌ C + D，我们需要确定该反应的平衡常数。

首先，通过色度法或电动势法测量反应物和生成物的浓度。

假设测量结果如下：[A] = 0.1 mol/L[B] = 0.2 mol/L[C] = 0.4 mol/L[D] = 0.3 mol/L根据反应物和生成物的浓度，带入平衡常数公式，我们可以计算出平衡常数：Kc = (0.4 * 0.3) / (0.1 * 0.2) = 6因此，该反应的平衡常数为6。

实验七十七 化学平衡常数及分配系数的测定一、实验目的（1）了解分配定律的应用范围；（2）掌握从分配系数求平衡常数的方法； （3）通过平衡常数计算I 3- 的解离焓。

二、实验原理在一定温度下如果一个物质A 溶解在两种互不相溶的液体溶剂中达到平衡，且A 物质在这两种溶剂中都无缔合作用，则物质A 在这两种溶剂中的活度之比为常数，这就是分配定律。

若浓度较稀，则活度之比近似等于浓度比。

用数学式(1)表示：βαAA d c c K = （1） 式中：c A α为A 物质在溶剂α中的浓度；c A β为A 物质在溶剂β中的浓度；K d 为与温度有关的常数，称为分配系数。

式(1)只能用于理想溶液或稀溶液中，同时，溶质在两种溶剂中分子形态相同，即不发生缔合、离解、络合等现象。

在恒温下，碘（I 2）溶在含有碘离子（I -）的溶液中，大部分成为络离子（I 3-）,并存在下列平衡：其平衡常数表达式为：232323II II I I II Ia c c c c K γγγαααθ------⨯==（2）式中：α，c ，γ分别为活度，浓度和活度系数。

由于在同一溶液中，离子强度相同（I -与I 3-电价相同)。

由德拜-休克尔公式：II Z i i +-=1509.0lg 2γ （3）计算可知，活度系数--=3I I γγ （4）在水溶液中，I 2浓度很小12≈I γ （5）一定温度下，故得：c I I I a K c c c c K =≈--23θ （6）为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。

在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I 2浓度，则会随着I 2的消耗，平衡将向左端移动，使I 3-继续分解，因而最终只能测得溶液中I 2和I 3-的总量。

为了解决这个问题，可在上述溶液中加入四氯化碳(CCl 4)，然后充分震荡 (I -和I 3-不溶于CCl 4)，当温度一定时，上述化学平衡及I 2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立，如图1所示。

实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定预习提问1、在实验中，所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥？哪些不需要干燥？为什么？答：1、用标准Na2S2O3滴定时所用的锥心瓶，装碘的饱和水溶液的碘量瓶不需要干燥，因为其对碘的物质的量没有影响，不会引起偏差；2、装KI溶液的碘量瓶需要干燥，若有水会影响碘离子的浓度。

2、在实验中，配制1、2号溶液的目的何在？答：1号液是为了求出该温度下碘在水和四氯化碳中的分配系数；2号液是在水中建立碘的化学平衡以及碘在水和四氯化碳中的分配平衡，先通过滴定测出碘在四氯化碳中的浓度，用分配定律求出水层中的碘浓度，再依次算出I 3-和碘离子的浓度，从而求出其化学平衡常数。

3、在实验中，为什么应严格控制恒温？如何控制？答：因为平衡常数和分配系数均与温度有关，所以应严格控制温度。

将配置好的溶液放入恒温水浴槽中。

4、在实验中，需要直接测得哪些实验数据？如何测得？答：恒温水浴温度，常温以及升温后①号液中水层和CCl4层中碘的浓度，②号液中水层和CCl4层中碘的浓度。

用数值式贝克曼温度计测定水温；用硫代硫酸钠标准溶液来滴定溶液中碘的浓度。

5、在实验中，滴定CCl4层样品时，为什么要先加KI 水溶液？ 答：加入KI 水溶液是为了加快四氯化碳中的碘完全提出到水层中，加快了滴定速率，有利于硫代硫酸钠滴定的顺利进行。

6、在实验中，如何求得反应达平衡时I 2 、I -、I 3-的浓度？ 答：首先根据①号液测出I 2在H 2O 及CCl 4层中的分配系数K d ，然后在根据②号液待平衡后再测出I 2在CCl 4中的浓度，根据分配系数，可算出I 2在KI 水溶液中的浓度。

再取上层水溶液分析，得到I 2和I 3-的总量。

()平衡水层水层＝,,3232---+I I I I c c c c由于在溶液中I -总量不变，固有：平衡平衡初始＝,,,3----I I I c c c这样就可求得反应达平衡时I 2 、I -、I 3-的浓度。

化学平衡常数及分配系数的测定.化学平衡常数及分配系数的测定1. 简述测定反应KI+I2=KI3的平衡常数的基本原理。

答：在恒温下，碘（I2）溶在含有碘离子（I-答：在恒温下，碘（I2）溶在含有碘离子（I：其平衡常数表达式为：（2）式中：α，c，γ分别为活度，浓度和活度系数。

由于在同一溶液中，离子强度相同（I- （2）式中：α，c，γ分别为活度，浓度和活度系数。

由于在同一溶液中，离子强度相同（I：（3）计算可知，活度系数（4）在水溶液中，I2浓度很小（5）一定温度下，故得：（6）为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。

在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I2浓度，则会随着I2的消耗，平衡将向左端移动，使I3- （6）为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。

在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I2浓度，则会随着I2的消耗，平衡将向左端移动，使I3：（9）因此，将平衡后各物质的浓度代入式(7)就可求出此温度下的平衡常数Kc。

2. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥？哪些不需要干燥？为什么？答：配置2号液的碘量瓶需要干燥，配置1号液的碘量瓶和锥形瓶不需要干燥。

因为2号液是用来测定平衡浓度的，平衡时I-配置2号液的碘量瓶需要干燥，配置1号液的碘量瓶和锥形瓶不需要干燥。

因为2号液是用来测定平衡浓度的，平衡时I：配置1号液是用来测I2在H2O及CCl4层中的分配系数Kd，配置2号液是用来测定反应KI+I2=KI3达平衡时各物质的平衡浓度的。

4. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，滴定CCl4层样品时，为什么要先加KI水溶液？答：硫代硫酸钠标准液与溶液中I2的反应是在水层中进行，滴定CCl4层样品的I2时，先加KI水溶液是为了加快CCl4层中的I2借助于反应KI+I2=KI3提取到水层中，有利于Na2S2O3滴定的顺利进行。

化学平衡常数的测定与计算技巧化学平衡常数在化学反应中起着至关重要的作用，它描述了在一定温度下，反应物和生成物之间的浓度关系。

准确测定和计算化学平衡常数是化学研究和工业应用中的基础工作之一。

本文将介绍一些测定和计算化学平衡常数的技巧和方法。

一、测定化学平衡常数的方法1. 迩代法迩代法是一种常用的测定化学平衡常数的方法。

它基于反应物和生成物的浓度随时间的变化规律，通过连续反应实验得到实验数据，并利用数学模型进行计算。

迩代法的精度较高，适用于大多数化学反应。

2. 反应速率法反应速率法是基于反应物和生成物之间的动力学关系进行测定的。

通过测量化学反应的速率随浓度的变化曲线，可以得到反应物和生成物的浓度比例，从而计算出化学平衡常数。

反应速率法适用于温度较高、反应速率较快的反应体系。

3. 分离重量法分离重量法是一种间接测定化学平衡常数的方法。

通过测定反应体系中某个具有明显变化的物质的质量变化，然后根据化学反应的平衡方程式计算化学平衡常数。

分离重量法适用于反应体系中难以测量浓度的情况。

二、计算化学平衡常数的技巧1. 选择适当的计算方法计算化学平衡常数时，应根据实际情况选择合适的计算方法。

常用的计算方法包括数值积分法、迭代法、最小二乘拟合法等。

根据反应体系的复杂程度和测量数据的可靠性，选择适当的计算方法可以提高计算结果的准确性。

2. 注意测量数据的精确性测量数据的精确性对计算化学平衡常数非常重要。

在进行实验测量时，应确保仪器的准确性和稳定性，避免实验误差的引入。

同时，进行多次测量并取平均值，可以提高数据的可靠性。

3. 考虑温度对平衡常数的影响温度是影响化学平衡常数的重要因素之一。

在进行计算时，应考虑反应体系的温度变化，并利用热力学数据进行修正。

常用的温度修正方法包括Van't Hoff方程和Arrhenius方程等。

4. 调整反应平衡条件在实际应用中，有时可以通过改变反应条件来调整平衡常数的值。

例如，调整反应温度、压力、溶液pH值等，可以改变反应平衡位置，并影响化学平衡常数的测定和计算结果。

化学反应的平衡常数计算与测量化学反应的平衡常数是描述反应在平衡状态下的物质浓度与反应物浓度之间的关系的指标。

通过计算和测量平衡常数，我们可以了解反应的平衡位置以及反应的进行方向和速率。

本文将介绍如何计算和测量化学反应的平衡常数。

一、平衡常数的定义在化学反应中，反应物A和B发生反应生成产物C和D。

反应的平衡常数（K）定义为在给定温度下，反应物和产物的浓度的乘积的比值的稳定值。

平衡常数的表达式可以由反应的摩尔浓度（或分压）表示。

二、平衡常数的计算在计算平衡常数时，我们需要知道反应物和产物的摩尔浓度或分压值。

根据反应的化学方程式，我们可以确定反应物和产物的配比关系。

平衡常数的计算公式为：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和产物C、D的浓度。

a、b、c和d表示各个物质的摩尔系数。

三、平衡常数的测量方法为了测量反应的平衡常数，我们可以使用不同的实验方法。

以下是常用的平衡常数测量方法：1. 颜色法（分光光度法）：某些反应产物在特定波长下具有特征性的吸光度，可以通过光度计测量吸光度，进而测定产物浓度，从而计算平衡常数。

2. 演比法（连续法）：通过连续混合反应物和产物的稀溶液，并测量混合溶液的pH值、电导率等物理性质，可以推导出平衡常数。

3. 几何法（几何结构法）：根据化学反应的几何结构特征，测量反应物和产物的浓度，利用反应物和产物之间的比例关系计算平衡常数。

4. 弹性法：利用弹性体系的平衡性质，通过测量反应物与产物的弹性体系的变化，计算平衡常数。

5. 温度法：通过改变反应体系的温度，测量平衡体系的热力学参数（如焓变化、熵变化等），从而计算平衡常数。

6. 标准电极电势法：利用电化学方法，测量反应物与产物之间的标准电位差，从而推导出平衡常数。

四、平衡常数的应用平衡常数在化学反应研究和工业生产中有广泛应用。

通过平衡常数可以了解反应的平衡位置，推断反应的进行方向和速率。

物理化学实验思考题及参考答案实验七⼗恒温⽔浴组装及性能测试1. 简要回答恒温⽔浴恒温原理是什么？主要由哪些部件组成？它们的作⽤各是什么？答：恒温⽔浴的恒温原理是通过电⼦继电器对加热器⾃动调节来实现恒温的⽬的。

当恒温⽔浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器⼯作，到体系再次达到设定温度时，⼜⾃动停⽌加热。

这样周⽽复始，就可以使体系的温度在⼀定范围内保持恒定。

恒温⽔浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。

浴槽⽤来盛装恒温介质；在要求恒定的温度⾼于室温时，加热器可不断向⽔浴供给热量以补偿其向环境散失的热量；搅拌器⼀般安装在加热器附近，使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；温度计是⽤来测量恒温⽔浴的温度；感温元件的作⽤是感知恒温⽔浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温⽔浴的温度被加热或冷却到指定值时，感温元件发出信号，经控制电路放⼤后，推动继电器去开关加热器。

2. 恒温⽔浴控制的温度是否是某⼀固定不变的温度？答：不是，恒温⽔浴的温度是在⼀定范围内保持恒定。

因为⽔浴的恒温状态是通过⼀系列部件的作⽤，相互配合⽽获得的，因此不可避免的存在着不少滞后现象，如温度传递、感温元件、温度控制器、加热器等的滞后。

所以恒温⽔浴控制的温度有⼀个波动范围，并不是控制在某⼀固定不变的温度，并且恒温⽔浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣⽽不同。

4. 什么是恒温槽的灵敏度？如何测定？答：T S 为设定温度，T 1为波动最低温度，T 2为波动最⾼温度，则该恒温⽔浴灵敏度为：测定恒温⽔浴灵敏度的⽅法是在设定温度下，⽤精密温差测量仪测定温度随时间的变化，绘制温度-时间曲线（即灵敏度曲线）分析其性能。

5. 恒温槽内各处温度是否相等？为什么？答：不相等，因为恒温⽔浴各处散热速率和加热速率不可能完全⼀致。

6. 如何考核恒温槽的⼯作质量？答：恒温⽔浴的⼯作质量由两⽅⾯考核：（1）平均温度和指定温度的差值越⼩越好。

西安交通大学实验报告课程：物理化学实验 系别：化学系专业班号： 组别： 实验日期：2016年3月 日 姓名： 学号： 交报告日期：2016年3月 日 同组者：实验名称：分配系数和化学反应平衡常数的测定 一、 实验目的（1）测定碘在四氯化碳和水中的分配系数。

（2）测定水溶液中碘与碘离子之间配合反应的标准平衡常数。

二、 实验原理1. 碘在水和四氯化碳中分配系数的测定在一定温度下，将一种溶质A 溶解在两种互不相溶的液体溶剂中，当系统达到平衡时此溶质在这两种溶剂中分配服从一定的规律。

即如果溶质A 在这两种溶剂中既无解离作用，也无蒂合作用，则在一定温度下平衡时，该平衡可以表示如下：A(溶剂1) B （溶剂2）根据相平衡规则，此时A 在这两种溶剂中的化学势相等。

进一步根据溶质型组分的化学势表达式，，A 在这两种溶剂中的活度之比是一常数，可用K d 表示。

若两种溶液都比较稀，则它们相对浓度之比近似等于K d ，称为分配系数;1212//c c cc c c Kd ==θθ 如果溶质A 在溶剂1和溶剂2中的分子形态不同，则分配系数的表示式就不同。

例如，如果A 发生蒂合作用并主要以A n 形式存在，则该平衡可以表示为:A(溶剂1) nA （溶剂2）其中n 是缔合度，它表明缔合分子A n 是由单分子组成的。

此时分配系数可表示为：θθc c c c K n d /)/(12=若将I 2加入CCl 4和H 2O 这两种互不相溶的液体中，则会在这两相中建立如下平衡：I 2 (H 2O) I 2（CCl 4）分别滴定CCl 4层和H 2O 层中I 2的浓度。

2. 在水溶液中碘与碘离子配合反应的标准平衡常数的测定在水溶液中会发生配合反应并建立碘负离子与碘三负离子平衡，其平衡常数可表示为：)/()/()/(232323θθθθγγγc c c c c c a a a K I I I II II I I ⋅⋅⋅=⋅=------若溶液比较稀，则溶液中各组分活度系数都近似为1，那么θθθc K c c c c K c I I I ⋅=⋅⋅≈--23在一定温度和压力下，把浓度为c 的KI 水溶液与I 2的CCl 4溶液按一定比例混合后，用滴定方法测得浓度后可得出水层中配合碘的浓度为d=(b+d)-b,进一步可得出水溶液中碘和碘离子配合反应的标准平衡常数为：bd c c d c K K c ⋅-⋅=⋅=)(θθθ三、 仪器和药品150ml 分液漏斗3个，250ml 磨口锥形瓶3个，100ml 量筒1个，5ml 微量滴定管1支，20ml 移液管（有刻度）2个，5ml 移液管3支，25ml 移液管3支，CCl 4（分析纯），0.1mol/L 的KI 溶液，0.1mol/L 的Na 2S 2O 3溶液，I 2的CCl 4溶液（饱和），淀粉指示剂。

实验名称：化学平衡常数及分配系数的测定实验日期：2023年10月25日实验地点：化学实验室实验目的：1. 理解化学平衡常数和分配系数的概念。

2. 掌握测定化学平衡常数和分配系数的方法。

3. 学习使用分光光度计和滴定仪等实验仪器。

实验原理：在恒温、恒压下，某些化学反应可以达到平衡状态。

在平衡状态下，反应物和生成物的浓度不再发生变化，此时，反应物和生成物的浓度之比称为化学平衡常数（K）。

对于分配系数，它是描述溶质在两种不相溶的溶剂中分配比例的参数。

实验仪器与试剂：- 分光光度计- 滴定仪- 碘量瓶- 移液管- 烧杯- 试管- 碘（I2）- 碘化钾（KI）- 四氯化碳（CCl4）- 氯化钠（NaCl）- 硫代硫酸钠（Na2S2O3）- 氢氧化钠（NaOH）- 稀硫酸（H2SO4）实验步骤：1. 化学平衡常数测定：- 将一定浓度的碘化钾溶液和碘溶液混合，加入适量的氢氧化钠溶液，使反应达到平衡。

- 使用分光光度计测定混合溶液的吸光度，根据吸光度计算碘的浓度。

- 根据平衡反应式和碘的浓度，计算化学平衡常数K。

2. 分配系数测定：- 将一定浓度的碘溶液和碘化钾溶液混合，加入四氯化碳，充分振荡，使碘在水和四氯化碳中达到分配平衡。

- 使用分光光度计测定水和四氯化碳中碘的浓度。

- 根据分配平衡公式，计算分配系数k。

实验结果与分析：1. 化学平衡常数测定结果：- 通过实验，测定得到化学平衡常数K为0.045。

2. 分配系数测定结果：- 通过实验，测定得到分配系数k为2.5。

讨论：1. 在本实验中，我们成功测定了化学平衡常数和分配系数。

这表明我们掌握了测定这些参数的方法，并理解了它们在化学反应和溶解过程中的作用。

2. 实验过程中，我们需要注意控制实验条件，如温度、压力等，以确保实验结果的准确性。

3. 在实际应用中，化学平衡常数和分配系数对于理解化学反应和溶解过程具有重要意义。

例如，在药物研发和化工生产中，了解这些参数有助于优化反应条件和提高产品质量。

基础化学实验Ⅳ （物理化学实验) 2011年11制作 目 录 第一部分:思考题 (3)实验七十 恒温水浴组装及性能测试 (3)实验七十一 燃烧热得测定 (3)实验七十二 差热分析 (4)实验七十三 凝固点降低法测定摩尔质量 (4)实验七十四 纯液体饱与蒸气压得测量 (5)实验七十五 双液系得气—液平衡相图 (6)实验七十六 三组分液—液体系得平衡相图 (7)实验七十七 化学平衡常数及分配系数得测定 (8)实验七十八 溶液电导得测定——测HAc 得电离平衡常数 (8)实验七十九 原电池电动势得测定及其应用 (9)实验八十 线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中得钝化行为 (9)实验八十一 旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数 (10)实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应得速率常数 (11)实验八十三 最大泡压法测定溶液得表面张力 (11)实验八十四 固体在溶液中得吸附 (12)实验八十五 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 ................................................................... 13 实验八十六 Fe （OH ）3溶胶得制备及其ξ电势得测定 . (14)实验八十七 电导法测定水溶性表面活性剂得临界胶束浓度 (15)第二部分:参考答案 (16)实验七十 恒温水浴组装及性能测试 ........................................................................................... 16 思考题及参考答案实验七十一燃烧热得测定 (17)实验七十二差热分析 (23)实验七十三凝固点降低法测定摩尔质量 (25)实验七十四纯液体饱与蒸气压得测量 (28)实验七十五双液系得气-液平衡相图 (31)实验七十六三组分液—液体系得平衡相图 (34)实验七十七化学平衡常数及分配系数得测定 (37)实验七十八溶液电导得测定——测HAc得电离平衡常数 (40)实验七十九原电池电动势得测定及其应用 (42)实验八十线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中得钝化行为 (45)实验八十一旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数 (48)实验八十三最大泡压法测定溶液得表面张力 (53)实验八十四固体在溶液中得吸附 (59)实验八十五粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 (61)实验八十六Fe（OH）3溶胶得制备及其ξ电势得测定 (66)实验八十七电导法测定水溶性表面活性剂得临界胶束浓度 (69)第一部分:思考题实验七十恒温水浴组装及性能测试1、简要回答恒温水浴恒温原理就是什么？主要由哪些部件组成?它们得作用各就是什么?2、简述恒温槽得构造及工作原理。