المصدر: سماء كريم من جامعة جونز هوبكنز ، دكتوراه في الطب ، الولايات المتحدة الأمريكية
في هذا المختبر ، سوف تجمع بين المحاليل المائية من FeCl3 و NaSCN لتشكيل مركب برتقالي أحمر [Fe (NCS)] 2+. عندما يذوب FeCl3 في الماء ، يكون مركز الحديد محاطا بستة جزيئات ماء. يفقد هذا المركب الحمضي البروتونات بسهولة من جزيئات الماء ، مما قد يؤدي إلى ترسيب هيدروكسيدات الحديد من المحلول.
لمنع ذلك ، ستتضمن الحلول الخاصة بك ما يكفي من HNO3 للحفاظ على المكواة في المحلول ، في المقام الأول بالقرب من عديم اللون [Fe (H2O) 6] 3+ والأصفر [Fe (H2O) 5 (OH)] 2+. بالنسبة لهذا المختبر ، سنشير إلى مجمعات الحديد الأولية مجتمعة باسم Fe3+.
يتشكل المركب [Fe (NCS)]2+ عندما يتبادل [SCN]- مع مجموعة أخرى على الحديد ، مع تفاعل النيتروجين مع الحديد. هذا التبادل قابل للعكس ، لذلك هناك توازن عام بين تكوين وفقدان [Fe (NCS)] 2+.
يمنح تفاعل الثيوسيانات والحديد محاليل [Fe (NCS)] 2+ لونها المكثف. ستربط في النهاية شدة امتصاص UV-Vis بتركيز مركب [Fe (NCS)] 2+ باستخدام قانون بير. يتيح لك ذلك قياس تركيز التوازن لمركب [Fe (NCS)]2+ تجريبيا ، والذي يمكنك من خلاله تقدير ثابت التوازن للعملية الإجمالية.
تحتاج إلى معرفة تركيزات [Fe (NCS)] 2+ الدقيقة في الحلول القياسية الخاصة بك لعمل منحنى معايرة دقيق. ومع ذلك ، فإن المركب في حالة توازن مع Fe3+ و [SCN] - ، لذلك فقط مركب [Fe (NCS)] 2+ نفسه هو الغرض وبالتالي ، ستستخدم الحلول القياسية الخاصة بك 0.2 M FeCl3 بحيث يكون الحديد بزيادة 500 إلى 2,000 ضعف.
أي [SCN] - يترك مكواة واحدة سيجد حدوا آخر بسرعة كبيرة بحيث لن يكون هناك ، بشكل فعال ، [SCN] مجاني - في هذه الحلول. لذلك ، يمكنك افتراض أن تركيز [Fe (NCS)] 2+ يساوي تركيز NaSCN الأولي للمحلول القياسي.
في الجزء الأخير من المختبر ، ستقوم بإعداد أربعة محاليل [Fe (NCS)] 2+ بمحلول 0.02 M FeCl3 بحيث يكون الحديد بمقدار 40 إلى 100 ضعف. عند هذه التركيزات ، لن يجد [SCN] الذي يترك مركزا حديديا بالضرورة مركزا آخر للحديد على الفور. وبالتالي ، فإن [Fe (NCS)] 2+ سيكون في حالة توازن مع Fe3+ و [SCN] - ، ولن يكون تركيزه مساويا لتركيز البداية [SCN].