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浓度改变引起的平衡移动:硫氰酸铁(III)配离子
利用血红色配离子 作为平衡自身的可见传感器:每加入或移去一种试剂,颜色就向一个方向移动。
目标
将勒夏特列原理应用于溶液中的离子平衡,预测六种扰动(包括移去反应物)引起的颜色变化。
仪器与试剂
0.1 mol/L 的 FeCl₃ 和 KSCN 溶液、AgNO₃、NaF、蒸馏水、试管和滴管。
步骤
- 选择参考平衡,记录配离子一侧的红色深浅。
- 依次加入 Fe³⁺ 和 SCN⁻;每次先根据 预测移动方向再观察颜色。
- 加入 Ag⁺(生成 AgSCN 沉淀)和 F⁻(生成无色 );解释移去反应物为何也会使平衡移动。
- 加水稀释混合物,并用溶液中平衡的反应商解释颜色变浅。
观察要点
- 加入 Fe³⁺ 或 SCN⁻ 红色加深;加入移去游离离子的 Ag⁺ 或 F⁻ 则颜色向黄色褪去。
- 即使没有试剂被消耗,稀释仍使颜色变浅:平衡向溶质粒子较多的一侧移动。
讲解
对 (),比较 与 可预测移动方向:增加反应物使 ,促进配离子生成;移去 Fe³⁺(生成 )或 SCN⁻(生成 AgSCN)使 ,配离子解离。稀释降低所有浓度,有利于物种较多的一侧(2 对 1)。 本身始终不变。
实验史话
显色反应自 19 世纪起用于检验铁;它成为勒夏特列演示实验,是因为与 不同,每种扰动只需滴管加几滴试剂。
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