XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG KC CỦA PHẢN ỨNG: Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇔ FeSCN2+(aq)
Khi cho Fe3+ và SCN- phản ứng với nhau, cân bằng được thiết lập. Để tính KC của phản ứng, ta cần biết nồng độ của FeSCN2+, SCN‑, Fe3+ tại cân bằng. Bạn cần chuẩn bị bốn cân bằng chứa nồng độ các ion trên khác nhau. Nồng độ của các ion trên sẽ được xác định bằng thực nghiệm. Những giá trị này sẽ được thế vào biểu thức của hằng số cân bằng KC, ta được giá trị KC thực.
Bạn sẽ sử dụng Colorimeter (máy so màu) hoặc Spectrometer (máy quang phổ) để xác định nồng độ của FeSCN2+ tại cân bằng. Ion FeSCN2+ làm cho dung dịch có màu đỏ. Vì dung dịch màu đỏ hấp thụ tia màu xanh rất tốt, nên khi sử dụng máy so màu sẽ được chỉ dẫn sử dụng LED có bước sóng 470 nm. Việc sử dụng máy quang phổ sẽ xác định bước sóng thích hợp dựa trên phổ hấp thụ của dung dịch. Máy dò ánh sáng nổi trội sẽ được ghi lại như khi hấp thụ hoặc phần trăm chuyển dời. Bằng cách so sánh khả năng hấp thụ của từng hệ lúc cân bằng, Acb, với khả năng hấp thụ của dung dịch chuẩn là Ac,chúng ta có thể xác định được nồng độ của FeSCN2+ tại cân bằng. Nồng độ của dung dịch chuẩn FeSCN2+ đã biết trước.
Để điều chế dung dịch chuẩn, cho dung dịch chứa ion Fe3+ với nồng độ rất lớn tác dụng với dung dịch SCN- có nồng độ ban đầu bé đã biết. Nồng độ ion Fe+3 trong dung dịch chuẩn gấp một trăm nồng độ Fe3+ trong hỗn hợp cân bằng. Theo nguyên lý LaChatelier’s, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận, lúc này tiêu tốn gần hết 100% ion SCN-. Theo phương trình phản ứng, với một mol SCN- phản ứng, 1 mol FeSCN2+ được tạo thành. Vì thế nồng độ FeSCN2+ trong dung dịch chuẩn được giả định bằng nồng độ ion SCN- ban đầu.
Giả định [FeSCN2+] và khả năng hấp thụ tỉ lệ trực tiếp (định luật Beer), nồng độ của ion FeSCN2+ của bất kỳ cân bằng nào cũng có thể tìm được bởi công thức:
Biết [FeSCN2+]cb cho phép ta xác định nồng độ của hai ion còn lại tại cân bằng. Với mỗi mol FeSCN2+ được sinh ra, ít hơn 1 mol Fe3+ sẽ tìm thấy trong dung dịch. Vì thế nồng độ ion Fe3+ được xác định bởi công thức:
[Fe3+]cb = [Fe3+]bđ - [FeSCN2+]cb
Vì 1 mol SCN- được tiêu tốn khi tạo thành 1 mol FeSCN2+, [SCN-]eq có thể được xác định bởi công thức:
[SCN-]cb = [SCN-]bđ – [FeSCN2+]cb
Biết giá trị của [Fe3+]cb ,[SCN-]cb, [FeSCN2+]cb, chúng ta có thể tính được hằng số cân bằng Kc.
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: