分光光度法測(cè)定絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、分光光度法測(cè)定絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握用分光光度法測(cè)定絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的基本原理和方法；2、學(xué)會(huì)使用721 (722)型分光光度計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)原理溶液中金屬離子M和配位體L形成絡(luò)合物MLn,其反應(yīng)式為：M + nL = MLn當(dāng)達(dá)到絡(luò)合平衡時(shí)，其絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)為：CK = MLn( 4一1)C C nM L式中：K為穩(wěn)定常數(shù)；C為絡(luò)合平衡時(shí)金屬離子的濃度；C為絡(luò)合平衡時(shí)ML配位體濃度；C為絡(luò)合平衡時(shí)絡(luò)合物的濃度；n為絡(luò)合物的配位數(shù)。MLn在維持金屬離子及配位體總摩爾數(shù)不變的條件下，改變金屬離子和配位體摩 爾分?jǐn)?shù)的比值，并測(cè)定不同摩爾分?jǐn)?shù)比值時(shí)的某一物理化學(xué)參量，在本實(shí)驗(yàn)中測(cè) 定吸

2、光度A，作摩爾分?jǐn)?shù)吸光度曲線，如圖4-1所示。0 0.1 0.2 Q3 0.4 05 0.6 0.7 QJ 0 0.1 0.2 Q3 0.4 05 0.6 0.7 QJ 09 1.0圖4-2吸光度與溶液組成圖從曲線上吸光度的最大值所對(duì)應(yīng)的摩爾分?jǐn)?shù)值可求出n值。為了配制溶液的 方便，通常取相同摩爾濃度的金屬離子M溶液和配位體L溶液，維持總體積不變, 按不同體積比配制一系列混合溶液，貝U它們的體積比亦為摩爾比，若X為AVmax時(shí)所取L溶液的體積分?jǐn)?shù)，即：二Lv V + VLM4-2)X4-2)n 二 v(43)1 - XV絡(luò)合物在可見光某個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域有強(qiáng)烈吸收，而金屬離子和配位體幾乎不 被吸收，那么

3、就可以用分光光度法測(cè)定其組成和穩(wěn)定常數(shù)，本實(shí)驗(yàn)就是用的 這種方法。根據(jù)比耳定律，入射光 I 和透射光強(qiáng) I 之間有下列關(guān)系：0ln=kcd44)I = I。exp( - kcdln=kcd44)令A(yù) = lg 彳=kcd式中：A為吸光度；k為吸收系數(shù)，對(duì)于一定溶劑、溶質(zhì)及一定波長(zhǎng)的入射 光 k 為常數(shù)； d為溶液層厚度；c為樣品濃度；I/I為透射比。0在維持總體積不變的條件下，配制一系列體積比不同的溶液，用V/V為7/3LM的溶液測(cè)其最大吸收峰，找出絡(luò)合物ML有最大吸收，而M和L幾乎不吸收的波n長(zhǎng)數(shù)值。固定該波長(zhǎng)，測(cè)定一系列溶液的A，作Ax曲線，求出n。絡(luò)合物組成確定后，可根據(jù)下述方法確定絡(luò)合

4、物的穩(wěn)定常數(shù)K：設(shè)開始時(shí)金屬離子M和配位體L的體積摩爾濃度分別為a和b，而達(dá)到平衡時(shí)絡(luò)合物的濃度為x，貝V：K=xK=x(a - x)(b - nx)n45)溶液的吸光度正比于絡(luò)合物濃度，若在金屬離子和配位體總濃度不相同的條件下，在同一坐標(biāo)上分別作吸光度對(duì)兩個(gè)不同總摩爾數(shù)的溶液組成曲線，在這兩條線上找出光密度相同的點(diǎn)(見圖122)，貝此二點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的溶液的絡(luò)合物濃度 應(yīng)相同。設(shè)對(duì)應(yīng)于二條曲線的起始金屬離子M、配位體L的濃度分別為a、b與11a、b 。貝22（a 一 x）（b 一 nx）n （a 一 x）（b 一 nx）n1 1 2 2解上述方程可得X,然后即可計(jì)算K。三、儀器和藥品：儀器和材料：

5、721 （722）型分光光度計(jì)一臺(tái)；50mL容瓶11只；10mL移液管 一支；5mL吸管2支；洗耳球一只。藥品：0.005M硫酸高鐵銨溶液及鐵鈦試劑（1,2二羥基苯一3,5二磺酸鈉） 溶液；0.0025M硫酸高鐵銨溶液及鐵鈦試劑溶液；pH=4.6的醋酸一醋酸銨緩 沖溶液。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：將0.005moL/L的硫酸高鐵銨和0.005moL/L的鐵鈦試劑溶液按下表配制 待測(cè)試液樣品，依次將各樣品稀釋至50mL。將0.0025moL/L的硫酸高鐵銨及0.0025moL/L的鐵鈦試劑溶液依下表配 制第二組待測(cè)樣品。 入的選擇用4號(hào)溶液，不斷改變?nèi)?，測(cè)A, A所對(duì)應(yīng)的入為入，再maXmaXmaX測(cè)1號(hào)和

6、11號(hào)溶液在該波長(zhǎng)下的A，若幾乎為零，則該波長(zhǎng)即為所要選擇的入maX測(cè)定第一組和第二組樣品在波長(zhǎng)入下的吸光度值，每次測(cè)量前都要用maX空白溶液進(jìn)行調(diào)整。溶液編號(hào)1234567891011Fe3+溶液 的mL數(shù)00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0鐵鈦試劑 溶 液的mL數(shù)5.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50緩沖溶液 的mL數(shù)1010101010101010101010五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、最大波長(zhǎng)的選擇入550560570580590600610620A0.1590.1660.1720.1760.1780.1800.1790.178可知：入=60

7、0nm，吸光度A值最大，故本實(shí)驗(yàn)選取入=600nm2、第一組11種溶液在入=600nm的吸光度如下:編 號(hào)1234567891011A0.0050.1050.1750.1800.2420.2140.1690.1340.0890.0500.008由上圖可知，5號(hào)溶液對(duì)應(yīng)的吸光度最大，由公式4-1, 4-2，可得:Xv=0.6n22、第一組11種溶液在入=600nm的吸光度如下:編 號(hào)1234567891011A0.0020.0500.0850.900.1250.1100.0820.0680.0490.0250.003由上圖，可求得:a=4X0.005=0.02, b=lX0.005=0.005a/=3 X 0.0025=0.0