实验03分光光度法测定络合物稳定常数.ppt

分光光度法测定络合物稳定常数 实验目的 1.学习测定三价铁与铁钛试剂形成的配合物组成和稳定常数的方法。 2.掌握测量原理和分光光度计的操作使用方法。 实验原理 本实验通过分光光度法测定硫酸铁铵[FeNH4(SO4)2?12H2O]中的Fe3+与铁钛试剂[C6H2(OH)2(SO3Na)2?H2O]形成络合物的组成n和络合物稳定常数K。 Fe3+(以下用M表示)与配位体铁钛试剂(以下用L表示)在不同pH的溶液中形成不同配位数、不同颜色的络合物。在用缓冲溶液(醋酸--醋酸铵)保持溶液pH 不变的条件下，可用等摩尔递变法测定络合物组成n和络合物稳定常数K。 等摩尔递变法的原理： 在保持总摩尔数不变的前提下，依次逐渐改变体系中Fe3+与铁钛试剂两个组分的摩尔分数的比值，并测定它们的物理化学参数，来研究两组分混合时是否发生化合、络合、缔合等作用，以及发生这些作用时两组分的化学比。 本实验用硫酸铁铵和铁钛试剂摩尔分数比为3.3/6.7的络合物，在723分光光度计上寻找最大吸收峰所对应的波长。在此波长下，硫酸铁铵、铁钛试剂和缓冲溶液的吸收很小。 根据朗伯-比耳（Lambert-Beer）定律： 消光值D=εlC 其中：ε---吸光系数； l----比色皿光径长度； C----络合物浓度。 在其他条件固定不变的情况下，消光值D与络合物浓度C成正比，作D与摩尔分数比y的直角坐标，该曲线极大值所对应的摩尔分数比就是络合物的化学比，即络合物的组成n。 当溶液中金属离子M和配位体L形成络合物MLn时，其反应平衡式可写成： 设开始时M和L的浓度分别为a、b，而平衡时络合物浓度为x，则络合稳定常数K，即： 络合物稳定常数Ｋ的计算 应用迭代法求解（x） 分析： 开始 a b 0 平衡 (a-x) (b-nx) x x≥0、(a-x)≥0、 (b-nx)≥0 即0≤x≤a，且 0≤x≤b/n a为a1、a2中较小者，b为b1、b2中较小者，然后a与b/n再进行比较哪个较小，即可确定x的合理范围，在该范围内取一x0进行迭代求x。 药品仪器 1. 723型可见分光光度计； 2.硫酸铁铵（AR）、铁钛试剂（AR）； 3. H2SO4溶液； 4.醋酸—醋酸铵缓冲溶液； 5.移液管、容量瓶；等等。 723型可见分光光度计 实验步骤 分光光度计通过自测后，在绘图仪上打出开工信号： “723 SPECTROPHO TOMETER……” 预热30分钟后可开始测试。 准确配制： 0.005M硫酸铁铵溶液250ml，硫酸铁铵应称取多少？ 0.005M铁钛试剂溶液250ml，铁钛试剂应称取多少？ 第一组溶液 第二组溶液 分光光度计调零 取2只比色皿，装入蒸馏水，分别放置于R、S1，待数显稳定后，按 键，自动调零。 寻找最大波长 把S1比色皿中的蒸馏水倒掉，装入12号溶液，进行全波长扫描。其操作步骤如下： 设定波长 用直尺量出扫描光谱图上最大吸收峰所对应的波长，并按以下操作： 最后，设定波长： 消光值的测定 四个比色皿装入蒸馏水，放置于R，待数显稳定后，按 键，自动调零。保留R比色皿，另三个比色皿分别放置于S1~S2，待数显稳定后，按 键，自动调零。S1~S2比色皿蒸馏水倒掉，依次装入被测溶液，在 方式下，每按一次 键输出并打印一次数据。 如不在 方式时，按 进入 方式即可。 实验数据记录 实验日期： ；室温： ℃；气压： KPa 撕下723分光光度计上所打印的数据，并标好所测溶液组数、溶液编号。 数据处理 1.对所测消光值进行校正(附图)； 2.校正后的消光值(附表)； 3.作消光值D—yFe3+关系图； 4.确定络合物组成n； 5.计算络合物稳定常数K； 6.文献值。 附图： 附表： D—yFe3+关系图: 络合物组成n的确定 第一组络合物组成n1 第一组络合物组成n2 络合物平均组成n 计算络合物稳定常数K 利用迭代法，先求出x，最后确定络合物稳定常数K。 文献值： 硫酸铁铵中的Fe3