Inledning
Information till läraren (kräver lärarinloggning)
Det enda som påverkar värdet på en viss reaktions jämviktskonstant är temperaturen. Det betyder exempelvis att vilka koncentrationer man startar med, eller hur länge reaktionen pågår inte inverkar på jämviktskonstanten. Detta ska vi utnyttja för att kunna bestämma värdet på en jämviktskonstant.
Järntiocyanatjonen, FeSCN2+, är klart röd i vattenlösning. Om man blandar järn(III)joner, Fe3+, med tiocyanatjoner, SCN–, inställer sig snart följande jämvikt:
Fe3+ + SCN– ⇌ FeSCN2+
Järn(III)jonerna är gulfärgade, och tiocyanatjonerna är ofärgade, medan järntiocyanatjonen är röd.
Man kan bestämma koncentrationen järntiocyanatjoner, [FeSCN2+], genom att mäta hur mycket ljus lösningen släpper igenom. Ju högre koncentration järntiocyanatjoner, desto mindre ljus släpps igenom.
Hur mycket ljus som släpps igenom kan man mäta i en spektrofotometer. Vi ska lysa med våglängden 450 nm och se hur stor absorbansen \(A\) är. Koncentrationen järntiocyanatjoner beräknas med hjälp av följande samband:
\(A = k \cdot c\)
Där
\(A\) är absorbansen
\(c\) är lösningens koncentration
\(k\) är absorbtionskoefficienten, en konstant som för järntiocyanatjonen är lika med 6400 dm3/mol
Järn(III)joner färgar lösningen gul, men järn(III)tiocyanat ger en klarröd lösning.
Materiel
- Fe(NO3)3-lösning, 9,00 · 10–3 M
- KSCN-lösning, 8,00 · 10–4 M
- Avjonat vatten
- Vollpipett, 10 ml
- 4 falconrör, 50ml
- Automatpipett, 5ml
Gör såhär
Märk fyra falconrör med 0, 1, 2, 3 och blanda lösningar i dem enligt nedanstående tabell:
| Provrör nr. | VFe(NO3)3 (ml) | VKSCN (ml) | Vvatten (ml) |
| 0 | 10,00 | - | 15,00 |
| 1 | 10,00 | 9,00 | 6,00 |
| 2 | 10,00 | 7,00 | 8,00 |
| 3 | 10,00 | 5,00 | 10,00 |
Mät Fe(NO3)3-lösningen med Vollpipett, och KSCN-lösningen och vattnet med automatpipett.
Häll över lite av lösningen i provrör nr. 0 i en kyvett. Nollställ spektrofotometern genom att sätta i kyvetten (som innehåller lösning nr. 0) och trycka på "nollställ".
Häll ur lösningen ur kyvetten och häll istället i lösning nr. 1. Mät sedan absorbansen genom att sätta kyvetten i spektrofotometern och läsa av den. Gör likadant med lösning 2 och 3.
Skriv av eller kopiera tabellen nedan. Fyll i era mätvärden (absorbansen A), och räkna ut och fyll i [FeSCN2+] också.
| Lösning nr. | \(A\) | [FeSCN2+] |
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 |
Skriv av eller kopiera tabellen nedan. Beräkna koncentrationerna från början och vid jämvikt. Använd jämviktskoncentrationerna för att räkna ut jämviktskonstanten \(K = \frac {[\text{FeSCN}^{2+}]}{[\text{Fe}^{3+}][\text{SCN}^-]}\).
| Lösning nr. | Fe3+ + | SCN– ⇌ | FeSCN2+ | Enhet | |
| 1 | Konc. från början | ________ | ________ | ________ | M |
| Konc. vid jämvikt | ________ | ________ | ________ | M | |
| K = | ________________________ | ____ | |||
| 2 | Konc. från början | ________ | ________ | ________ | M |
| Konc. vid jämvikt | ________ | ________ | ________ | M | |
| K = | ________________________ | ____ | |||
| 3 | Konc. från början | ________ | ________ | ________ | M |
| Konc. vid jämvikt | ________ | ________ | ________ | M | |
| K = | ________________________ | ____ | |||
Beräkna till sist medelvärdet av de tre värdena på K som du har fått:
K = ________________________
