物化实验电势 pH曲线测定.docx

实验15电势-pH曲线的测定 实验口期：2013-5-11提交报告日期:2013-5-14 1引言 1?1实验目的 测定Fes7Fe°*-EDTA体系的电势~pH图，掌握测最原理和pH计的使用方法。 1. 2实验原理 标准电极电势的概念被广泛应用于解释氧化还原体系之间的反应，但是很多氧化还原反应 的发生都与溶液的pH值冇关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还要随溶 液的pH值而变化。在一定浓度的溶液中，改变其酸碱度，同时测定电极电势和溶液的pH值， 然后以电极电势￡对pH做图，这样就制作出体系的电势一pH曲线，称为电势一pH图。 溶液的平衡电极电势与溶液的浓度关系为： 在恒温及溶液离子强度保持定值时: 一定温度下，体系的电极电势将于溶液中氧化态和还原态浓度比值得对数呈线性关系。本 实验所讨论的是Fe37Fe2*-EDTA络合体系。体系的基本电极反应为： FeV+ e = FeY2 其电极电势为： EDTA过量情况下: 在低pH时的基本电极反应为: FeY+ H + e = FeHY 在校高pH时为: he(OH)Y2 +e =卜 eY“+ OH 去+b2.30IRT坦沁匚曾卩日CFeY3-nF2.303RT“c* 去+b 2.30IRT坦沁匚曾卩日 CFeY3- nF 2.303RT“c* 2.303RTpH 匕 CFe- F nF 2实验操作 2. 1实验仪器 EDTA, 1. 03g 无水 FeC13, 1. 65g FeS04 ? 7H20, HC1 溶液（4mol/L）, NaOH 溶液（1. 5mol/L）o 酸度计，数字电压表，钳电极，饱和甘汞电极，复介电极，磁力搅拌器，滴管，超级恒温槽, 100 mL昴筒。 mV1—酸度计 mV 2一一数字电压表 电磁搅拌器 —复合电极 一饱利甘汞电极 —钠电极 反应器 2. 3实验操作步骤及方法要点 3. 1 pH计的校准 （1） 将复介电极与酸度计相连，选择酸度计的clear模式： （2） 选择“7?4”双缓冲液模式进行校准： （3） 当一起显示出pH = 7信号时，用去离子水冲洗电极并置入pH = 6. 86的缓冲液中， 当READY等亮时，按下确定键； （4） 同样地，用pH = 4. 00的缓冲溶液进行第二次校准，此时酸度计校准完毕。 3.2反应体系的配置 （1） 用台秤称取7 g的EDTA.放入小烧杯中，加入40 mL蒸馆水，加热溶解。待稍冷却 后转移至反应器中： （2） 迅速称取1. 03 g的无水FeC13和1.65 g的FeS04?7H20,立即转移至反应器内，打 开电磁搅拌器，调节合适的搅拌速度； 3）调节恒温槽水温为25 °C,并通入反应器的恒温水套中： （4）用滴管缓慢滴加NaOH溶液，至溶液的pH二8左右，此时溶液应为码红色。滴加NaOH 时应缓慢，以免局部沉淀的产生。 2.3.3数据测議 （1）记录此时的pH和电动势E值； （2） 用滴管滴入HC1溶液，使溶液pH改变约0.2,待搅拌30 sec.使两者读数均稳定: （3） 重复（1）. （2）两步，直至溶液变浑浊，记录此时溶液的pH。 3结果与讨论 3. 1实验记录 1.1试剂配比 试剂 质量 EDTA 7. OOg 无水FeCl, 1. 03 g FeSOr 7H：0 1. 65 g 3. 1.2将测得的电池电动势￡和pH数据列表 pH ￡ (V) pH ￡ (V) 8. 13 -0. 2102 4. 94 -0.1123 8. 03 -0. 2079 4. 75 -0.1120 7. 78 -0. 1955 4. 62 -0. 1118 7. 58 -0. 1863 4.40 -0.1116 7. 34 -0. 1732 4. 23 -0. 1113 7. 12 -0. 1609 4. 09 -0.1110 7. 05 -0. 1558 3. 98 -0. 1105 7. 00 -0. 1526 3. 82 -0.1101 6. 95 -0. 1495 3.71 -0.1088 6. 88 -0. 1456 3. 58 -0.1079 6. 78 -0. 1411 3. 44 -0.1066 6. 67 -0. 1358 3. 28 -0. 1046 6. 56 -0. 1314 3. 17 -0. 1030 6. 42 -0. 1258 3. 02 -0.1002 6. 30 -0. 1223 2. 89 -0.0971 6. 15 -0. 1187 2. 79 -0. 0942 5. 95 -0. 1160 2. 71 -0.0917 5.81 -0. 1145 2.61 -0. 0882 5. 64 -0. 1134 2. 53 -0.0848 5. 22 -0. 112