实验八 碘与碘离子平衡常数的测定

实验八、碘与碘离子平衡常数的测定Ⅰ、目的要求1．学会用碘量瓶测定一定温度下碘与碘离子反应的平衡常数。

掌握从两液相平衡中取样分析的方法。

2．了解碘在四氯化碳和水中的分配系数。

3．了解温度对分配系数及平衡常数的影响Ⅱ、实验原理碘溶于碘化物（如KI）溶液中，主要生成I3-，形成下列平衡：I2 + I- = I3-(1)其平衡常数K为式中a、c、γ分别为活度、浓度和活度系数。

在浓度不大的溶液中故得但是，要在KI溶液中用碘量法直接测出平衡时各物质的浓度是不可能的，因为当用Na2S2O3滴定I2时，（1）式平衡向左移动，直至I3-消耗完毕，这样测得的I2量实际上是I2及I3-之和。

为了解决这个问题，本实验用溶有适量碘的四氯化碳和KI溶液混合振荡，达成复相平衡。

I-和I 3-不溶于CCl4，而KI溶液中的I2不仅与水层中的I-, I3-成平衡，而且与CCl4中的I2也建立平衡，如图所示。

由于在一定温度下达到平衡时，碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度之比为一常数（分配系数）。

因此当测定了碘在四氯化碳层的浓度后，便可通过预先测定的分配系数求出在KI溶液中的浓度。

而分配系数K d可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。

再分析KI溶液中的总碘量得C I2(KI溶液)+C I3-，减去C I2(KI溶液)即得C I3-。

由于形成一个I3-要消耗一个I-，所以平衡时的浓度为：c=c I-°(即KI溶液中I-的原始浓度)-c I3-将C I2(CCl4)、C I3-、C I-代入（3）式即得平衡常数K。

Ⅲ、仪器与试剂超级恒温槽一台、量筒（100ml,25ml）各一个，滴定管（25ml，微量5ml）各一根，洗耳球一个，碘量瓶（250ml）二个，移液管（25ml,5ml），锥形瓶（250ml）二个，0.04 mol·dm-3I2(CCl4)溶液，0.02% I2的水溶液，0.100 mol·dm-3 KI溶液，0.025 mol·dm-3 Na2S2O3标准液，0.5% 淀粉指示剂。

碘分配系数及平衡常数的计算
马琳;莫春生;徐旭耀;许丽梅;苗碗根
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2010(37)4
【摘要】在碘和碘离子反应平衡常数的测定实验中,由于碘的水溶液较难配制且与碘四氯化碳溶液构成的复相系统不易建立平衡,文章因此采用两种不同浓度的KI溶液与碘的四氯化碳溶液构成两个复相平衡系统,采用氧化-还原滴定方法确定各组分平衡浓度,并在此实验基础上推导出了碘的分配系数及反应平衡常数的计算公式.实验表明,采用上述方法建立的复相系统较易达到平衡,实验测定的分配系统和平衡常数更为准确.
【总页数】2页(P52-53)
【作者】马琳;莫春生;徐旭耀;许丽梅;苗碗根
【作者单位】湛江师范学院,化学科学与技术学院,广东,湛江,524048;湛江师范学院,化学科学与技术学院,广东,湛江,524048;湛江师范学院,化学科学与技术学院,广东,湛江,524048;湛江师范学院,化学科学与技术学院,广东,湛江,524048;湛江师范学院,化学科学与技术学院,广东,湛江,524048
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
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凤亭;杨柏龄
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3.关于碘和碘离子反应平衡常数的测定实验的一些探讨∗ [J], 鲍克燕;毛武涛;刘光印;罗晶;牛明浩;王炜博;李贝贝
4.Ⅰ2+Ⅰ-平衡常数测定废液中碘的回收 [J], 许胜焕;曾喻;万东北
5.I2与I-平衡常数实验废液中碘含量的测定和回收 [J], 姚鹏程
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「碘单质与碘离子反应平衡常数的测定」是一个深奥而又引人入胜的化学主题。

在化学反应中，平衡常数是一个非常重要的参数，它揭示了反应物和生成物之间的相对浓度关系。

在本篇文章中，我将从碘单质与碘离子反应的基本概念、实验方法和测定平衡常数的过程中，深入探讨这一主题，以便读者能更全面地了解并理解这一化学反应中的关键参数。

1. 碘单质与碘离子反应的基本概念在化学中，碘单质（I2）与碘离子（I^-）之间的反应是一种典型的氧化还原反应。

简单来说，当碘单质与碘离子发生反应时，碘单质会失去电子变成碘离子，而碘离子则会得到电子变成碘单质。

这种反应随着反应物和生成物浓度的变化而达到化学平衡，其平衡常数K可以反映出反应物和生成物之间的相对浓度关系。

在实际应用中，测定碘单质与碘离子反应的平衡常数对于了解反应动力学和平衡状态非常重要。

2. 实验方法和测定平衡常数的过程测定碘单质与碘离子反应的平衡常数通常采用分光光度法。

简单来说，实验中先将一定浓度的碘单质与碘离子混合，在一定条件下使其到达平衡状态。

然后使用分光光度计测量在不同反应程度下的溶液吸光度，通过吸光度与溶液中碘的浓度之间的关系，可以得到反应处于平衡时各物质的浓度，从而计算出平衡常数K的数值。

这个过程需要精密的实验操作和数据处理，但能够准确地反映出碘单质与碘离子反应的平衡特性。

3. 我对这个主题的个人观点和理解对于化学反应平衡常数的测定，我个人认为这不仅仅是一个实验技术问题，更是一个了解和探索化学本质的过程。

在实验中，我们不仅需要掌握实验操作的技巧，更需要深入思考化学反应的机理和平衡状态。

通过测定碘单质与碘离子反应的平衡常数，我们可以深入了解反应物浓度对平衡位置的影响，以及反应速率对平衡状态的影响。

这不仅有助于我们对化学反应的理解，更可以为工业生产和环境保护提供重要参考。

对于这一主题的研究和深入探讨具有重要的理论和实际意义。

总结回顾通过本篇文章的阐述，我们对碘单质与碘离子反应平衡常数的测定有了更深入的了解。

关于碘和碘离子反应平衡常数的测定实验的一些探讨∗鲍克燕;毛武涛;刘光印;罗晶;牛明浩;王炜博;李贝贝【摘要】The determination of iodine and iodine ion reaction equilibrium constant is one of the most important experiments in basic Inorganic Chemistry experiment. The experimental purpose is to strengthen student’s understanding of chemical equilibrium and the equilibrium constant, understand the principle of equilibrium constant movement and titration operating practice. Some problems and defects of traditional procedure of this experiment were found and the reasons were discussed. The problems were analyzed, and the corresponding improvement method was put forward, which improved the accuracy of the experiment and deepened students understanding and cognition of Inorganic Chemistry experiment.%碘和碘离子反应平衡常数的测定是基础无机化学实验的重要内容，实验目的是加强学生对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡常数移动的原理，并练习滴定操作。

实验八、碘与碘离子平衡常数的测定Ⅰ、目的要求1．学会用碘量瓶测定一定温度下碘与碘离子反应的平衡常数。

掌握从两液相平衡中取样分析的方法。

2．了解碘在四氯化碳和水中的分配系数。

3．了解温度对分配系数及平衡常数的影响Ⅱ、实验原理碘溶于碘化物（如KI）溶液中，主要生成I3-，形成下列平衡：I2 + I- = I3-(1)其平衡常数K为式中a、c、γ分别为活度、浓度和活度系数。

在浓度不大的溶液中故得但是，要在KI溶液中用碘量法直接测出平衡时各物质的浓度是不可能的，因为当用Na2S2O3滴定I2时，（1）式平衡向左移动，直至I3-消耗完毕，这样测得的I2量实际上是I2及I3-之和。

为了解决这个问题，本实验用溶有适量碘的四氯化碳和KI溶液混合振荡，达成复相平衡。

I-和I3-不溶于CCl4，而KI溶液中的I2不仅与水层中的I-, I3-成平衡，而且与CCl4中的I2也建立平衡，如图所示。

由于在一定温度下达到平衡时，碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度之比为一常数（分配系数）。

因此当测定了碘在四氯化碳层的浓度后，便可通过预先测定的分配系数求出在KI溶液中的浓度。

而分配系数K d可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。

再分析KI溶液中的总碘量得C I2(KI溶液)+C I3-，减去C I2(KI溶液)即得C I3-。

由于形成一个I3-要消耗一个I-，所以平衡时的浓度为：c=c I-°(即KI溶液中I-的原始浓度)-c I3-将C I2(CCl4)、C I3-、C I-代入（3）式即得平衡常数K。

Ⅲ、仪器与试剂超级恒温槽一台、量筒（100ml,25ml）各一个，滴定管（25ml，微量5ml）各一根，洗耳球一个，碘量瓶（250ml）二个，移液管（25ml,5ml），锥形瓶（250ml）二个，0.04 mol·dm-3I2(CCl4)溶液，0.02% I2的水溶液，0.100 mol·dm-3 KI溶液，0.025 mol·dm-3 Na2S2O3标准液，0.5% 淀粉指示剂。

I3－→I－+I2平衡常‎数的测定一、实验目的1.测定I3－→I－+I2 的平衡常数‎。

2.加强对化学‎平衡、平衡常数的‎理解并巩固‎平衡移动的‎原理。

3.练习滴定操‎作。

二、实验原理碘溶于碘化‎钾溶液中并‎建立下列平‎衡I3－→I－+I2 (1) 在一定温度‎条件下其平‎衡常数为：K= c(I-)* c(I2)/ c(I3-) (2) c(I-)、c(I2)、c(I3-)为平衡浓度‎。

为了测定平‎衡时的c(I-)、c(I2)、c(I3-)，可用过量固‎体碘与已知‎浓度的碘化‎钾溶液一起‎震荡，达到平衡后‎，取上层清液‎，用标准的硫‎代硫酸钠溶‎液进行标定‎，I2+2S2O3‎2-=2I-+S4O62‎-由于溶液中‎存在I3－→I－+I2的平衡‎，所以用硫代‎硫酸钠溶液‎标定，最终测到的‎是平衡时I‎3-和I2的总‎浓度。

这个总浓度‎是c，则：c=c(I2)+c(I3-)c(I2)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c1，则c(I2)=c1代入整‎理得：c(I3-)=c- c(I2)=c-c1从(1)式可以看出‎，形成一个I‎3-就需要一个‎I-，所以平衡时‎I-的浓度为c‎0-c(I2)，式中c0为‎碘化钾的起‎始浓度。

将c(I-)、c(I2)、c(I3-)代入式(2)即可求得在‎此温度条件‎下的平衡常‎数KΘ。

三、仪器与试剂‎量筒(10ml、100ml‎)，吸量管(10ml)，移液管(50ml)，碱式滴定管‎，碘量瓶(100ml ‎、250ml‎)，锥形瓶(250ml‎)，洗耳球。

碘(s)，KI(0.0100m‎ol/L、0.0200m‎ol/L)，NaS2O‎3标准溶液‎(0.0050m‎ol/L)，淀粉溶液(0.2%)四、实验内容1.取两只干燥‎的100m‎l碘量瓶和‎一只250‎m l的碘量‎瓶，分别标上1‎、2、3号。

以下是关于碘平衡常数测定实验报告的思考题：
1. 实验结果和分析：根据实验结果，你能否确定碘平衡常数的数值？如果可以，请详细解释你的推断过程。

如果不能确定，你认为有哪些因素可能导致无法准确测定碘平衡常数？
2. 实验误差和改进：在测定碘平衡常数的实验中，可能存在各种误差来源。

请列举可能的实验误差，并提出改进建议以减小误差和提高实验的准确性。

3. 实验影响因素：除了误差来源外，还有哪些因素可能影响测定碘平衡常数的结果？这些因素如何影响平衡常数的测量结果？
4. 实验设计改进：如果你需要重新设计一个实验来测定碘平衡常数，你会如何进行？请描述你的实验设计步骤和考虑的关键因素。

5. 实验应用和意义：碘平衡常数在化学和生物化学领域具有重要的应用。

请列举并解释一些碘平衡常数在实际应用中的例子，并说明其在相关领域中的意义和价值。

这些思考题可以帮助你深入思考你的实验结果、实验方法和实验意义，以及提出改进方法和应用方向。

在回答这些问题时，可以结合你的实际实验结果和相关理论知识进行分析和讨论。

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-＋I2K = 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 ×10-32. 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。