磺基水楊酸銅配合物組成和穩(wěn)定常數(shù)地測定

1、磺基水楊酸合鐵 （ ）配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的測定實驗?zāi)康?1掌握用比色法測定配合物的組成和配離子的穩(wěn)定常數(shù)的原理和方法 2進(jìn)一步學(xué)習(xí)分光光度計的使用及有關(guān)實驗數(shù)據(jù)的處理方法。-3 與 =3×10pH實驗原理磺基水楊酸H3R）的一級電離常數(shù)3+ 可以形成穩(wěn)定的配合物，因溶液的 pH 不同，形在配合物的組成也不同F(xiàn)e3+的濃度很稀時也可以認(rèn)為是無色的，它們在 磺基水楊酸溶液是無色的， Fe值為 2 3 時，生成紫紅色的螯合物（有一個配位體 ） ，反應(yīng)可表示如下：pH 值為 4 9 時，生成紅色螯合物 （有 2 個配位體 ）；pH 值為 9 11.5 時，生成 黃色螯合物 （有 3 個配

2、位體 ）；pH> 12 時，有色螯合物， 被破壞而生成 Fe（OH） 3 沉淀。測定配合物的組成常用光度計，其前提條件是溶液中的中心離子和配位體都為無色 ，只有它們所形成的配合物有色。本實驗是在 pH 值為 23 的條件下，用光度 法測定上述配合物的組成和穩(wěn)定常數(shù)的， 如前所述，測定的前提條件是基本滿足的； 實驗中用高氯酸 （HClO4） 來控制溶液的 pH 值和作空白溶液 （其優(yōu)點主要是 ClO 4-不易 與金屬離子配合 ）。由朗伯 比爾定律可知，所測溶液的吸光度在液層厚度一定時， 只與配離子的濃度成正比。通過對溶液吸光度的測定，可以求出該配離子的組成。下面介紹一種常用的測定方法： 等

3、摩爾系列法：即用一定波長的單色光，測定一系列變化組分的溶液的吸光度（ 中心離子 M 和配體 R 的總摩爾數(shù)保持不變，而 M 和 R 的摩爾分?jǐn)?shù)連續(xù)變化 ） 。顯 然，在這一系列的溶液中，有一些溶液中金屬離子是過量的，而另一些溶液中配體 是過量的；在這兩部分溶液中，配離子的濃度都不可能達(dá)到最大值；只有當(dāng)溶液離 子與配體的摩爾數(shù)之比與配離子的組成一致時；配離子的濃度才能最大。由于中心 離子和配體基本無色，只有配離子有色，所以配離子的濃度越大，溶液顏色越深， 其吸光度也就越大，若以吸光度對配體的摩爾分?jǐn)?shù)作圖，則從圖上最大吸收峰處可 以求得配合物的組成 n 值，如圖所示，根據(jù)最大吸收處：等摩爾系列法由

4、此可知該配合物的組成（MR ）。最大吸光度 A 點可被認(rèn)為 M 和 R 全部形成配合物時的吸光度，其值 D 1。由于 配離子有一部分離解，其濃度再稍小些，所以實驗測得的最大吸光度在 B 點，其值 為 D 2，因此配離子的離解度可表示為：=（D 1-D 2）/D 1再根據(jù) 1 1 組成配合物的關(guān)系式即可導(dǎo)出穩(wěn)定 常K數(shù)穩(wěn) 或 。Fe3+式中是 c 相應(yīng)于 A 點的金屬離子濃度 （ 這里的是 K 穩(wěn) 沒有考慮溶液中的 離子的 水解平衡和磺基水楊酸電離平衡的表現(xiàn)穩(wěn)定 常 ）數(shù)。試劑和儀器1儀器：UV2600 型紫外可見分光光度計，燒杯 (100mL ，3 只)，容量瓶 (100mL ，9 只)， 移

5、液管 (10mL ， 2 只)，洗耳球，玻璃棒，擦鏡紙2試劑以下試劑由教師準(zhǔn)備-1)：將 4.4mL70%HClO 4 溶液加入 50mL 水中，稀酸： 1)、HClO 4(0.01mol L·釋到 5000mL 。2 )、磺基水楊酸 (0.0100mol L·-1)：根據(jù)磺基水楊酸的結(jié)晶水情況計算其用 量(分子式 C6H 3( OH )(COOH ) SO3 H ，無結(jié)晶水的磺基水楊酸分子 量為 218.2 )，將準(zhǔn)確稱量的分析純磺基水楊酸溶于 0.01mol ·L-1HClO 4 溶液中配制成 1000mL 。鹽： (NH 4)Fe(SO 4)2(0.0100

6、mol L ·-1， 1000mL) ：將 4.8220g 分析純(NH 4)Fe(SO 4) 2·12H 2O(分子量為 482.2) 晶體溶于 0.01mol L·-1HClO 4 溶液中配制成 1000mL 。實驗步驟1. 溶液的配制(1) 配制 0.0010mol ·L -1Fe 3+溶液用移液管吸取 10.00mL(NH4)Fe(SO4)2(0.0100mol ·L-1) 溶液，注入 100mL 容量瓶 中，用HClO 4(0.01mol L·-1)溶液稀釋至該度，搖勻，備用。(2) 配 制 0.0010 mol ·

7、;L -1) 磺 基 水 楊 酸 (H3R) 溶 液 用 移 液 管 量 取10.0mLH3R(0.0100mol L·-1)溶液，注入 100mL 容量瓶中，用 HClO4(0.01mol ·L-1) 溶液稀釋至刻度，搖勻， 備用。2. 系列配離子 (或配合物 )溶液吸光度的測定(1) 用移液管按表的體積數(shù)量取各溶液，分別注入已編號的 100mL 容量瓶中， 用 0.1mol L·-1 HClO 4/mL 定容到 100mL 。(2) 用波長掃描方式對其中的號溶液進(jìn)行掃描，得到吸收曲線，確定最大吸收 波長。(3) 選取上面步驟所確定的掃描波長，在該波長下，分別測

8、定各待測溶液的吸光 度，并記錄已穩(wěn)定的讀數(shù)。3表 數(shù)據(jù)記錄和處理數(shù)據(jù)記錄及處理（ 1 ）實驗數(shù)據(jù)記錄摩爾比： Fe/ （Fe+acid ） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 A（吸光度 ）A 對摩爾比n。3）磺基水楊酸合鐵（）2 ）用等摩爾變化法確定配合物組成：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，作吸光度Fe/acid ）的關(guān)系圖。將兩側(cè)的直線部分延長，交于一點，由交點確定配位數(shù) 按（ 3）計算配合物的穩(wěn)定常數(shù)。從圖中找出 D1 和 D2，計算 和穩(wěn)定常數(shù)其中 C 為配合物初始濃度：本實驗條件下，配合物配合比為 1:1 ，即摩爾比為 0.5 此時配合物初始濃度為：C=0.001 × 5/100 （母液濃度為 0.001 ，5mL 混合后，變?yōu)?100mL ，）思考題（1） 本實驗測定配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的原理如何 ?（2） 用等摩爾系列法測定配合物組成時,為什么說溶液中金屬離子的摩爾數(shù)與配位體的摩爾數(shù)之比正好與配離子組成相同時，配離子的濃度為最大 ?（3）在測定吸光度時，如果溫度變化較大,對測得的穩(wěn)定常數(shù)有何影響?4(4) 本實驗為什么用 HClO