無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)——配合物穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定.doc

實(shí)驗(yàn)八磺基水楊酸合鐵（）配合物的組成及其穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解光度法測(cè)定配合物的組成及其穩(wěn)定常數(shù)的原理和方法。2、測(cè)定pH2.5時(shí)磺基水楊酸鐵的組成及其穩(wěn)定常數(shù)。3、學(xué)習(xí)分光光度計(jì)的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理：光度法測(cè)定配合物的組成在絡(luò)合反應(yīng)中體系常伴有很多性質(zhì)的變化，如顏色、折光率、電導(dǎo)等。因此，測(cè)定體系在形成絡(luò)合物過(guò)程中的這些物理性質(zhì)的變化就能獲得有關(guān)絡(luò)合物的信息，包括絡(luò)合物的組成，甚至不穩(wěn)定常數(shù)。測(cè)定組成時(shí)一般采用等摩爾系列法。在維持金屬離子M和配位體A總濃度不變的條件下，取相同濃度的M溶液和A溶液配成一系列總物質(zhì)的量相同AMAcccn，而摩爾分?jǐn)?shù)不同的溶液。這一系列溶液稱為等摩爾系列溶液。當(dāng)所生成的絡(luò)合物MAn的度最大時(shí)，絡(luò)合物的配位數(shù)可按下述簡(jiǎn)單關(guān)系直接由溶液的組成求得MAXXn。通過(guò)測(cè)量光密度D的變化，作出組成-性質(zhì)圖，從曲線的極大點(diǎn)便可以直接得到絡(luò)合物的組成。當(dāng)生成解離度很小的絡(luò)合物時(shí)，曲線表現(xiàn)有明顯的極大點(diǎn)（圖33-1）。由極大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的CM和CA的比值即可確定該絡(luò)合物的組成。溶液太稀時(shí)極大點(diǎn)不明顯，但絡(luò)合物組成不變。絡(luò)合物易解離時(shí)得到的曲線極大點(diǎn)較不明顯，光密度組成圖實(shí)為一圓滑曲線。金屬離子和配位體總濃度越小，解離度越大，曲線極大點(diǎn)越不明顯（如圖33-2所示）。從理論上講，如果在A和M點(diǎn)作曲線的切線P和Q（以虛線表示）兩線交于N點(diǎn)，N點(diǎn)與曲線極大點(diǎn)的組成相同。由N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的摩爾分?jǐn)?shù)值可求得絡(luò)合物的組成。但是，采用在兩端作切線求D0的做法，實(shí)際上有很大困難。因?yàn)橐鞒鲇蓪?shí)驗(yàn)獲取的非常好的Dx曲線是很難的，在端點(diǎn)作切線必然有很大的偶然性。為解決這個(gè)問(wèn)題，可采用以下思路。假定配合物中心離子濃度不變，而逐漸增加配位體濃度，隨著配位體濃度的改變，溶液的光密度值D不斷升高。當(dāng)中心離子被完全配合后，如繼續(xù)增加配位體的濃度，則溶液的光密度值D趨于恒定，即為D0。如圖33-3。圖33-3增加配位體濃度求D0三、操作步驟：1、溶液的配制2、吸量管和容量瓶的使用操作3、分光光度計(jì)的使用四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.溶液的配制(1)配制0.0010molL-1Fe3+溶液用移液管吸取10.00mL(NH4)Fe(SO4)2(0.0100molL-1)溶液，注入100mL容量瓶中，用HClO4(0.01molL-1)溶液稀釋至該度，搖勻，備用。(2)配制0.0010molL-1)磺基水楊酸(H3R)溶液用移液管量取10.00mLH3R(0.0100molL-1)溶液，注入100mL容量瓶中，用HClO4(0.01molL-1)溶液稀釋至刻度，搖勻，備用。2.系列配離子(或配合物)溶液吸光度的測(cè)定(1)用移液管按表1-1的體積數(shù)量取各溶液，分別注入已編號(hào)的比色管中，攪拌均勻。(2)取4只度為1cm的比色皿，往其中一只加入HClO4(0.01molL-1)溶液至45容積處(用作空白溶液，放在比色皿框中的第一格內(nèi)，其余3只分別按序加入各編號(hào)(1號(hào)11號(hào))的待測(cè)溶液，在波長(zhǎng)為500nm分別測(cè)定各待測(cè)溶液的吸光度，并記錄已穩(wěn)定的讀數(shù)序號(hào)HClO4(mL)Fe3+(mL)H3R(mL)H3R摩爾分?jǐn)?shù)吸光度110.010.00.0210.09.01.0310.08.02.0410.07.03.0510.06.04.0610.05.05.0710.04.06.0810.03.07.0910.02.08.01010.01.09.01110.00.010.03.磺基水楊酸合鐵（）配合物的組成及其穩(wěn)定常數(shù)的求得以配合物吸光度為縱坐標(biāo)，H3R的摩爾分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖，從圖中找出最大吸收處，計(jì)算其組成和穩(wěn)定常數(shù)。五、教學(xué)提示：本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)：了解分光光度法測(cè)定配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的原理、方法。本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)：測(cè)定pH2.5時(shí)磺基水楊酸合鐵（III）的組成與K穩(wěn)；練習(xí)使用分光光度計(jì)。六、問(wèn)