实验七铁（III）离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定（分光.doc

实验十七 铁（III）离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定学习4. 进一步练习吸量管、容量瓶的使用 简式为H3R 可以与Fe3+ 形成稳定的配合物。配合物的组成随溶液pH值的不同而改变。在pH 23、49、911时，磺基水杨酸与Fe3+能分别形成三种不同颜色、不同组成的配离子。bc可知，当波长λ、溶液的温度T及比色皿的厚度b均一定时，溶液的吸光度A只与有色配离子的浓度c成正比。通过对溶液吸光度的测定，可以求出配离子的组成。 用光度法测定配离子组成，通常有摩尔比法、等摩尔连续变化法 本实验采用等摩尔连续变化法通过分光光度计测定配位化合物的组成。具体操作时，取用摩尔浓度相等的金属离子溶液和配位体溶液，按照不同的体积比 即摩尔数之比 配成一系列溶液，测定其吸光度值。以吸光度值A 为纵坐标，体积分数 ，即摩尔分数。式中：VM为金属离子溶液的体积，VL为配位体溶液的体积 为横坐标作图得如图1所示的曲线，将曲线两边的直线部分延长相交于B点，B点对应的吸光度值 AB 最大。由B点对应的摩尔分数值可计算配离子中金属离子与配位体的摩尔数之比，即可求得配离子 MLn 中配位体的数目n 。 在图1中，在B点最大吸收处对应的摩尔分数值为0.5，则 即金属离子与配位体摩尔数之比为11。一般认为，最大吸光度值B点处的 M 和 L 全部配合。但由于配离子有一部分解离，其实际浓度要稍低一些，实验测得的最大吸光度值在E点 如图1所示 ，其吸光度为AE，则配离子的解离度： 配离子的稳定常数 K稳可由下列平衡式导出： MLn M? + nL 电荷省去 起始浓度? c????0 0 平衡浓度?c-c? cα n cα K稳 式中c 为B点或E点所对应的金属离子的浓度，为解离度。K稳 三、教学形式 1．指导与提问 （1）什么叫等摩尔系列法？怎样用等摩尔系列法测得配合物的组成和稳定常数？ （2）本试验为什么对酸度要进行严格控制？怎样进行控制？ （3）怎样绘制吸光度——组成图？ 介绍坐标轴比例的选择，点与线的描绘以及切线求最大吸光度的作图方法。 （4）为什么实验测得的K[稳]为表观值？怎样求得精确值？ 因为磺基水杨酸C7H6O6S H3X 是一个弱酸，在溶液中除了存在着H3X和Fe3+之间的配位平衡外，还存在着H3X的电离平衡，因此实验测得的稳定常数为表观值，精确值要求按下式进行校正。 K[稳] K[稳] 表观 aH aH 是配合物的酸效应系数，是表征配位体由于酸效应而引起的副反应程度， pH 2 aH 1.935 1010 lg aH 10.3 2．预习要求 ⑴　容量瓶的正确使用 图 2 容量瓶的使用 （2）移液管的使用， 以及用移液管在烧杯中配制系列溶液。 图3 移液管的使用及正确操作演示 （3）分光光度计的使用方法。 ① 721型分光光度计的使用 图 4 721型分光光度计的仪器简图 （1）仪器预热约20min。 （2）灵敏度选择：放大器灵敏度分五档，是逐步增加的，1档最低。其选择原则是保证能使空白溶液很好调到透光率100的情况下，尽可能采用较低档，这样仪器将有更高的稳定性。所以，使用时一般灵敏度都放在1档，灵敏度不够时再逐步升高。不过要注意，改变灵敏度后要重新调透光率0和透光率100。 （3）预热光度计：预热后，要连续几次调透光率0和透光率100，仪器才可开始进行测量。 （4）测量溶液光密度：打开比色皿暗箱盖，取出比色皿架，除已装空白溶液的比色皿外，其余3个比色皿分别用去离子水和所装溶液洗2~3遍，接着依次装入不同浓度的标准系列溶液或未知液，液面应高于比色皿的2/3，溶液（千万不要使劲擦，以免磨毛比色皿的透光面），将它们依次放到比色皿架内，并把比色皿放回暗箱内定位销上（尽量贴近左面，光面穿过光路），把比色皿暗箱盖合上。 先将比色皿架定位杆拉出一格，使装第一个被测溶液的比色皿进入光路，从光密度表上即可读出被测溶液的光密度，接着把比色皿架的定位杆再拉出一格，进行下一个被测溶液的测量。 ② 722型分光光度计的使用 图 5 722型分光光度计的仪器简图 722型分光光度计的使用方法： Ⅰ　检查仪器的电源线各个调节旋钮的起始位置，将“灵敏度调节旋钮”调至“1”档开启电源开关，指示灯亮“选择开关”置于“T” 用“波长手轮”将波长调至工作波长处Ⅲ 仪器预热20分钟打开试样室盖，光门立即自动关闭Ⅳ 调“0%T旋钮”，使显示“00.0”；盖上盖，光门自动打开；将参比溶液置于光路中 调“100%T旋钮”，使显示“100.0”；灵敏度调至“2”档依次类推，直至能调至“100.0”为止；当改变“灵敏度调节旋钮”的档数后，应重新调节“00.0”，接着再调“100.0”连续几次调节“00.0”和“100.0”直至稳定，仪器即可进行正