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Détermination spectrophotométrique d'une constante d'équilibre

Vue d'ensemble

Source : Laboratoire du Dr Michael Evans, Georgia Institute of Technology

La constante d’équilibre K, pour un système chimique est le rapport des concentrations du produit à des concentrations de réactifs à l’équilibre, chacune à la puissance de leurs coefficients stoechiométriques respectifs. Mesure de K implique la détermination de ces concentrations pour les systèmes en équilibre chimique.

Les systèmes de réaction contenant un seul composant de couleur peuvent être étudiés par spectrophotométrie. La relation entre l’absorbance et la concentration du composant de couleur est mesurée et utilisée pour déterminer sa concentration dans le système de réaction d’intérêt. Peut calculer les concentrations des composants incolores indirectement à l’aide de l’équation chimique équilibrée et la concentration mesurée de la composante de couleur.

Dans cette vidéo, courbe de droit de la bière pour Fe(SCN)2 + est déterminée empiriquement et appliqué à la mesure de K pour la réaction suivante :

Equation 1

Quatre systèmes de réaction avec différentes concentrations initiales des réactifs sont étudiées pour illustrer que K reste constant indépendamment des concentrations initiales.

Procédure

1. détermination droit courbe de la bière pour Fe(SCN)2 +

  1. Calibrer un spectrophotomètre visible à l’aide de l’eau distillée comme un blanc.
  2. Ajouter 1,0 mL de 1,0 × 10-4 M Fe(NO3)3 solution dans un tube à essai.
  3. Dans le même tube à essai, ajouter 5,0 mL de solution KSCN de 0,50 M.
  4. Dans le même tube à essai, ajouter 4,0 mL de solution de 0,10 M HNO3 . Couvrir le tube avec un doigt ganté et secouer doucement pour mélanger.

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Résultats

Tableau 4 répertorie les données absorbance et la concentration des solutions 1 – 5. Concentrations de Fe(SCN)2 + ont été déterminées à partir des concentrations initiales de Fe3 + sous l’hypothèse que toutes les Fe3 + est converti en Fe(SCN)2 +. Un grand excès de SCN a été utilisé dans des tubes de 1 à 5 pour s’assurer que cette hypothèse est vraie.

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Applications et Résumé

La constante d’équilibre fournit des informations utiles sur la mesure dans laquelle une réaction va se prononcer pour former des produits au fil du temps. Réactions avec une valeur élevée de K, beaucoup plus grand que 1, formeront des produits presque complet donnés assez de temps (Figure 3). Réactions d’une valeur de K inférieur à 1 ne seront effectuera pas avancer de manière significative ? La constante d’équilibre sert donc d’une mesure de la faisabilité d’une...

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Tags
Equilibrium ConstantChemical ReactionConcentrationSpectrophotometric DeterminationEquilibriumProductsReactantsSpectrophotometerIron Thiocyanate ReactionForward And Reverse ReactionsSteady StateStoichiometric CoefficientsBeer Lambert LawColored Species

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0:00

Overview

1:02

Principles of the Equilibrium Constant

3:08

Creating a Calibration Curve for Fe(SCN)2+

4:38

Measuring K for the Fe(SCN)2+ System

5:28

Results

6:59

Applications

8:33

Summary

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