- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 термохимические измерения
- •1. Определение теплоемкости калориметра
- •2. Определение теплоты нейтрализации
- •1000 Мл 1 h нСl содержат 36,5 г нСl
- •10 Мл 1 h нСl содержат х г нСl
- •Следовательно, удельный тепловой эффект равен
- •3. Определение теплоты растворения соли в воде
- •Лабораторная работа № 2 определение давления насыщенного пара
- •Лабораторная работа №3 парциально-молярный объем
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 определение константы равновесия гомогенной реакции
- •В ионном виде уравнение реакции можно представить в виде:
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 криоскопия
- •Порядок выполения работы
- •Контрольные вопросы
- •Гетерогенные равновесия
- •Так как число переменных уменьшается на единицу (либо давление, либо температура постоянны). Лабораторная работа № 6 термический анализ двухкомпонентной системы
- •Лабораторная работа № 7 диаграммы состояния ограниченно смешивающихся жидкостей
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Методические указания
В ионном виде уравнение реакции можно представить в виде:
2Fe3+ + 2J 2Fe2+ + J2 , (8)
(9)
Цель работы – расчет выхода продуктов (равновесных концентраций продуктов) при различных начальных концентрациях реагирующих веществ; определение константы равновесия гомогенной реакции взаимодействия хлорного железа с йодистым калием при данной температуре.
Порядок выполнения работы
Приготовить три пронумерованные мерные колбы на 250 мл. Наполнить бюретки 0,01 М раствором тиосульфата натрия (Na2S2O3), 0,02 М раствором йодистого калия (KJ) и 0,02 М раствором хлорного железа (FeCI3). Отмерить в каждую колбу по 100 мл 0,02 М раствора KJ. Затем в колбу №1 добавить 75 мл 0,02 М раствора FeCI3 и довести до отметки дистиллированной водой. Закрыть колбу пробкой, быстро перемешать раствор, зафиксировать время начала опыта.
Для удобства работы приступить к подготовке раствора в каждой последующей колбе с интервалом времени 10–15 мин. В колбу №2 добавить 85 мл, а в колбу №3 – 100 мл 0,02 М раствора FeCI3. Все остальные операции проводить, как и с колбой №1.
Затем подготовить три пипетки на 25 мл для отбора проб. Каждая пипетка должна быть пронумерована. Через 10 мин от начала реакции (соответственно для каждой колбы) отобрать первую пробу – 25 мл. Далее пробы брать через 30, 60, 120, 130 мин от начала опыта.
За время отбора пробы считать момент сливания раствора из пипетки в колбу для титрования. Время отбора пробы отмечать с точностью до 1 мин.
Сразу после отбора пробы выделившийся йод титруют 0,01 М раствора тиосульфата натрия. Раствор тиосульфата прибавлять до бледно-желтой окраски раствора. Затем добавить несколько капель раствора крахмала и титровать раствором тиосульфата натрия (Na2S2O3) до исчезновения синего окрашивания. Светло-синяя окраска раствора, появившаяся через некоторое время после титрования, не учитывается. Пипетку перед отбором пробы сполоснуть исследуемым раствором . При титровании протекает реакция
2S2O32- + J2 S4O62- + 2J-
Экспериментальные данные заносят в таблицу 1:
№ пробы |
Время от начала опыта |
Объем Na2S2O3, израсходованный на титрование раствора |
||
Колба №1 |
Колба №2 |
Колба №3 |
||
|
|
|
|
|
Расчет начальных концентраций исходных веществ в реакционной смеси (колбы № 1, 2, 3) производится по формуле:
,
где C1 – начальная концентрация Fe3+ или J в реакционной смеси (после смешения); C2 – концентрация исходного (до смешения) раствора FeCI3 или KJ (0,02 М); V2 – объем соответствующего исходного раствора FeCI3, взятый для приготовления исходной смеси; V1 – общий объем реакционной смеси (250 мл). Значения начальных концентраций заносим в таблицу 2:
Реакционная смесь |
Концентрация веществ |
|||||
CFe3+нач |
CJ-нач |
CJ2 равн |
CFe2+равн |
CFe3+равн |
CJ-равн |
|
Колба №1 |
|
|
|
|
|
|
Колба №2 |
|
|
|
|
|
|
Колба №3 |
|
|
|
|
|
|
Расчет концентрации J2 в ходе реакции, а также равновесную концентрацию CJ2(равн.) произвести для соответствующих реакционных смесей (колбы №1, 2, 3), воспользовавшись формулой:
,
где V1 – объем Na2S2O3, израсходованный на титрование йода данной пробы, мл; V2 – объем взятой пробы (25 мл); C1 – концентрация Na2S2O3 (0,01 М); C2 – концентрация йода в пробе.
Если результаты титрования двух последних проб отличаются лишь на 0,2 – 0,4 мл, то следует использовать эти результаты для расчета равновесных концентраций в
соответствующих реакционных смесях (колбы №1, 2, 3). Значения равновесных концентраций также заносят в табл. 2.
На основании полученных экспериментальных данных выполнить следующее:
Построить график зависимости “концентрация J2 – время”
Определить равновесные концентрации ионов Fe2+, исходя из того, что по уравнению реакции на 1 г-моль йода приходится 2 г-иона Fe2+. Поэтому концентрация ионов Fe2+ в равновесии равна CFe2+(равн.) = 2CJ2(равн.). Данные занести в табл. 2.
Рассчитать равновесные концентрации исходных веществ CFe3+(равн.) и CJ-(равн.). Концентрация Fe3+ в момент равновесия равна разности между начальной концентрацией ионов Fe3+ и равновесной концентрацией CFe2+(равн.), так как по реакции на образование 1 г-иона Fe2+ расходуется 1 г-ион Fe3+, т.е.
CFe3+(равн.) = CFe3+(нач.) - CFe2+(равн.)
или
CFe3+(равн.) = CFe3+(нач.) -
Концентрация иона J-(равн.) вычисляется аналогично, т.е. как разность CJ-(нач.) - , так как из 2 г-ионов йода образуется 1 г-моль йода J2.
Определить Kc реакции (8) по формуле
,
взяв среднее из трех значений.