分光光度法测溴酚蓝的电离平衡常数..docxVIP

实验2分光光度法测溴酚蓝的电离平衡常数Spectrophotometric Determination of Ionization Equilibrium Constant ofBPB【摘要】 电解质在溶液中存在电离平衡，且受溶液pH影响。根据贝尔—郎比定律，溶液的吸光度与离子浓度呈线性关系。本实验通过对不同pH下的溴酚蓝溶液吸光度的测量，得到其离子浓度关系，进而计算出溴酚蓝的电离平衡常数。【Abstract】Electrolyte undergoes ionization equilibrium in solution, which is influenced by pH value. According to Bouguer–Lambert–Beer law, there is a linear relation between absorbance and ionic concentration. In this experiment, by measuring the absorbance of the BPB solution under different pH values, we obtained the relation of concentration, and figured out ionization equilibrium constant of BPB.【关键词】分光光度法 溴酚蓝 电离平衡常数pH【Keyword】spectrophotometry bromophenol blue ionization equilibrium constant pH【前言】弱酸、弱碱的电离平衡常数都是重要的物化参数，一定pH值的缓冲溶液的选择、酸碱指示剂的选择都要用到弱酸、弱碱的电离平衡常数。溴酚蓝是一种酸碱指示剂，本身颜色且在溶剂中电离度极小，用一般的化学分析法很难测定其电离平衡常数。而分光光度法可以利用不同波长的对其特定组分的不同吸收来确定特定组分的含量，从而求算溴酚蓝的电离平衡常数。一、实验目的与要求1、掌握一种测定酸碱指示剂电离平衡常数的方法。2、熟悉并掌握722型分光光度计的性能和使用方法。并利用分光光度计测量溴酚蓝(Bromphenalblue)的最大吸收波长，了解溶液浓度对max的影响。3、了解酸度对B.P.B的影响，学会用缓冲溶液调节溶液酸度的方法。二、实验原理波长为λ的单色光通过任何均匀而透明的介质时，由于物质对光的吸收作用而使透射光的强度（I）比入射光的强度（I0）要弱，其减弱的程度与所用的波长（）有关。又因分子结构不相同的物质，对光的吸收有选择性，因此不同的物质在吸收光谱上所出现的吸收峰的位置及其形状，以及在某一波长范围内的吸收峰的数目和峰高都与物质的特性有关。分光光度法是根据物质对光的选择性吸收的特性而建立的，这一特性不仅是研究物质内部结构的基础，也是定性分性、定量分析的基础。 (6－1)式中，D－消光（或光密度）；I/I0－透光率；K－摩尔消光系数，它是溶液的特性常数；l－被测溶液的厚度（即吸收槽的长度）；C－溶液浓度。图6-1 分光光度曲线在分光光度分析中，将每一种单色光，分别、依次地通过某一溶液，测定溶液对每一种光波的消光。以消光（D）对波长（）作图，就可以得到该物质的分光光度曲线，或吸收光谱曲线，如图6－1所示。由图可以看出，对应于某一波长有着一个最大的吸收峰，用这一波长的入射光通过该溶液就有着最佳的灵敏度。从（1）式可以看出，对于固定长度的吸收槽，在对应最大吸收峰的波长（）下，测定不同浓度C的消光，就可以作出线性的D～C线，这就是定量分析的基础。也就是说，在该波长时，若溶液遵守贝尔－郎比定律，则可以选择这一波长来进行定量分析。以上讨论是对于单组分溶液的情况，如果溶液中含有多种组分，情况就比较复杂，要进行分别讨论，大致有下列四种情况： 1、混合物中各组分的特征吸收不相重叠，既在波长1时，甲物质显著吸收而其他组分的吸收可以忽略；在波长2时，只有乙物质显著吸收，而其他组分的吸收微不足道，这样便可在1、2波长下分别测定甲、乙物质组分。2、混合物中各组分的吸收带互相重叠，而且他们都遵守贝尔－郎比定律，对几个组分即可在几个适当的波长进行几次吸光度的测量，然后列几个联立方程式，即可求分别算出几个组分的含量。3、混合物中各组分的吸收带互相重叠，但不遵守贝尔－郎比定律。4、混合溶液中含有未知组分的吸收曲线。第3、4种情况比较复杂，这里不作讨论。 HA H++A－Ka (6－2)溶液的颜色是由显色物质HA与A－引起的，其变色范围P