綜合和設(shè)計實(shí)驗(yàn)

1、第七章 綜合和設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三十五常見陽離子的定性分析一、目的要求1.掌握常見二十多種陽離子的主要性質(zhì)。2.掌握各種離子的鑒定及混合后的分離操作。二、實(shí)驗(yàn)原理陽離子的種類較多，常見的有二十多種，個別定性檢出時，容易發(fā)生相互干擾，所以一般陽離子分析都是利用陽離子的共同特性，先分成幾組，然后再根據(jù)陽離子的個別特性加以檢出。凡能使一組陽離子在適當(dāng)?shù)臈l件下，生成沉淀而與其它組陽離子分離的試劑稱為組試劑。利用不同的組試劑將陽離子逐組分離，再進(jìn)行檢出的方法，叫做陽離子的系統(tǒng)分析。為使學(xué)生學(xué)到的無機(jī)化學(xué)理論知識和元素及其化合物性質(zhì)能夠得到反復(fù)鞏固，本試驗(yàn)將常見的二十多種陽離子分為六組：第一組：易溶組 Na+、

2、K+、NH4+、Mg2+第二組：氯化物組 Ag+、Hg22+、Pb2+第三組：硫酸鹽組 Ba2+、Ca2+、Pb2+第四組：氨合物組 Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+第五組：兩性組 Al3+、Cr3+、Sb(,)、Sn(,)第六組：氫氧化物組 Fe2+、Fe3+、Bi3+、Mn2+、Hg2+然后再根據(jù)各組離子的特性，加以分離和比較，其分離方法如下：三、儀器和藥品儀器：試管，離心管，離心機(jī)，燒杯，玻棒，黑白點(diǎn)滴板，鋁試管架藥品：HAc(6 mol·L-1)，NaOH(40 %，6 mol·L-1)，Na3Co(NO2)6(飽和)，醋酸鈾酰鋅試劑，鎂試劑，HCl

3、(濃，2 mol·L-1)，NH4Ac(3 mol·L-1)，K2Cr2O7(0.1 mol·L-1)，K2CrO4(0.1 mol·L-1)，HNO3(濃，6 mol·L-1)，NaAc(飽和，3 mol·L-1)，KI (0.1 mol·L-1)，NH3·H2O(濃，6 mol·L-1)，H2SO4(1 mol·L-1)，乙醇(95 %)，(NH4)2C2O4(飽和)，NH4Cl(3 mol·L-1，0.1 mol·L-1)，H2O2(3 %)，K4Fe(CN)67(0.

4、1 mol·L-1)，SnCl2(0.1 mol·L-1)，NH4SCN(飽和)，二乙酰二肟，戊醇，(NH4)2S(6 mol·L-1)，二苯硫腙，H2S(飽和)，乙醚，鋁試劑，鋁片， HgCl2(0.1 mol·L-1)，錫箔，NaBiO3(s)，KNCS(0.1mol·L-1)，pH試紙，紅色石蕊試紙，陽離子試液：Na+，K+，NH4+，Mg2+，Ag+，Hg22+，Pb2+，Ba2+，Ca2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+，Co2+，Ni2+，Al3+，Cr3+，Sb(,)，Sn(,)，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+，Bi3+，Mn2+，Hg2+四、

5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 第一組、第二組、第三組陽離子的分離和鑒別方法1)第一組 易溶組陽離子的分析本組陽離子包含Na+、K+、NH4+、Mg2+，它們的鹽大多數(shù)可溶于水，沒有一種共同的試劑可以作為組試劑，而是采用個別鑒定的方法，將它們檢出。(1)K+的鑒定取試液34滴，加12滴6mol·L-1 HAc酸化，加入4-5滴飽和Na3Co(NO2)6溶液，用玻棒攪拌，并摩擦試管內(nèi)壁，片刻后，如有黃色沉淀生成，則表明有K+存在。NH4+與Na3Co(NO2)6作用也能生成黃色沉淀，干擾K+的鑒定，應(yīng)預(yù)先用灼燒法除去。(2) NH4+的鑒定用兩塊表面皿，一塊表面皿內(nèi)滴入2滴試液與23滴40 % NaOH

6、溶液，另一塊表面皿貼上紅色石蕊試紙，然后將兩塊表面皿扣在一起做成氣室，若紅色石蕊試紙變藍(lán)，則表示有NH4+存在。(3) Na+的鑒定取試液34滴，加入1滴6mol·L-1 HAc及78滴醋酸鈾酰鋅溶液，用玻棒在試管內(nèi)壁摩擦，如有黃色晶體沉淀，表示有Na+存在。(4) Mg2+的鑒定取1滴試液，加入6mol·L-1NaOH及鎂試劑各12滴，攪拌均勻后，如有天藍(lán)色沉淀生成，則表示有Mg2+存在。2)第二組氯化物組陽離子的分析本組陽離子包括Ag+、Hg22+、Pb2+，他們的氯化物都不溶于水，因此檢出這三種離子時，可先把這些離子沉淀為氯化物，然后再進(jìn)行鑒定反應(yīng)。取分析試液20滴，

7、加入2 mol·L-1 HCl至沉淀完全，離心分離，沉淀用2 mol·L-1 HCl數(shù)滴洗滌后按下列方法鑒定Ag+、Hg22+ 、Pb2+的存在。(1) Pb2+的鑒定 將上面得到的沉淀加入5滴3mol·L-1 NH4Ac，在水浴中加熱，攪拌，趁熱離心分離。將離心液分成兩份，在其中一份離心液中加入K2Cr2O7或K2CrO423滴，若有黃色沉淀，表示有Pb2+存在，再試驗(yàn)沉淀在6mol·L-1 HNO3、6mol·L-1NaOH、6mol·L-1 HAc及飽和NaAc溶液中的溶解情況，寫出反應(yīng)方程式。 在另一份離心液中加入12滴0.1

8、mol·L-1 KI溶液，觀察現(xiàn)象，試驗(yàn)沉淀在熱水中的溶解情況。沉淀用3mol·L-1 NH4Ac溶液數(shù)滴洗滌后，離心分離除去Pb2+，保留沉淀作Ag+和Hg22+的鑒定。(2) Ag+和Hg22+的分離和鑒定取上面保留的沉淀加56滴NH3 ·H2O，不斷攪拌，若沉淀變?yōu)榛液谏?，表示有Hg22+的存在，離心分離。在離心液中加入硝酸酸化，如有白色沉淀產(chǎn)生，表示有Ag+存在。第二組陽離子的分離示意圖如下：3)第三組硫酸鹽組陽離子的分析取Ca2+、Ba2+、Pb2+混合試液20滴在水浴中加熱，逐滴加入1mol·L-1 H2SO4 至沉淀完全后再過量數(shù)滴，加入9

9、5%乙醇45滴，靜置35分鐘，冷卻后離心分離，沉淀用混合液(10滴1mol·L-1 H2SO4加入乙醇34滴)洗滌數(shù)次后，棄去洗滌液，在沉淀中加入78滴3mol·L-1 NH4Ac，加熱攪拌，離心分離，離心液按第二組鑒定Pb2+的方法鑒定Pb2+的存在。沉淀加入10滴飽和的碳酸鈉溶液，置于沸水浴中加熱，攪拌12分鐘，離心分離，棄去離心液。沉淀再用飽和碳酸鈉溶液同樣處理兩次，用約10滴熱蒸餾水洗滌一次，棄去洗滌液。沉淀用數(shù)滴HAc溶解后，加熱氨水調(diào)節(jié)至pH值為45，加入23滴K2Cr2O7，加熱攪拌生成黃色沉淀，表示有Ba2+存在。離心分離，在離心液中加入飽和(NH4)2C2

10、O4溶液23滴，溫?zé)岷?，慢慢生成白色沉淀，表示有Ca2+存在。第三組陽離子的分離示意圖如下：2.第四、第五、第六組離子的分離和鑒定方法1)第四組氨合物組陽離子的分析本組陽離子包括Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+等離子，它們和過量的氨水都能生成相應(yīng)的氨合物，故本組成為氨合物組。取本組混合液20滴，加入2滴3mol·L-1 NH4Cl，34滴3%的H2O2，用濃氨水堿化后水浴加熱，再滴加氨水，每滴加一滴即攪拌，注意有無沉淀生成，如有沉淀生成，再加入濃氨水，并過量45滴，攪拌后注意沉淀是否溶解，繼續(xù)在水浴中加熱1分鐘，取出，冷卻后離心分離，離心液按下列方法鑒定Cu2+、Cd

11、2+、Zn2+、Co2+、Ni2+等離子。(1) Cu2+的鑒定取離心液23滴，加入HAc酸化后，加入K4Fe(CN)6溶液13滴，生成紅棕色沉淀表示有Cu2+存在。(2) Co 2+的鑒定取離心液23滴，加入HCl酸化后，加入新配制的SnCl2溶液23滴，飽和NH4SCN溶液23滴和戊醇56滴，攪拌后有機(jī)層呈藍(lán)色，表示有Co 2+存在。(3) Ni2+的鑒定取離心液2滴，加入二乙酰二肟溶液1滴，戊醇5滴，攪拌后出現(xiàn)紅色表示有Ni2+存在。(4) Zn2+、Cd2+的分離和鑒定取離心液15滴，在沸水浴中加熱近沸，加入56滴(NH4)2S溶液，攪拌加熱至沉淀凝聚，再繼續(xù)加熱34分鐘，離心分離。沉

12、淀用0.1mol·L-1 NH4Cl溶液數(shù)滴洗滌兩次，離心分離，棄去洗滌液。在沉淀中加入45滴2mol·L-1HCl，充分?jǐn)嚢杵?，離心分離，將離心液在沸水浴中加熱除盡H2S，用6mol·L-1 NaOH堿化并過量23滴，攪拌，離心分離。取離心液5滴加入10滴二苯硫腙，攪拌并在沸水浴中加熱，水溶液呈粉紅色，表示有Zn2+存在。沉淀用蒸餾水?dāng)?shù)滴洗滌2次后，離心分離，棄去洗滌液，沉淀加34滴2mol·L-1 HCl，攪拌溶解后，加入等體積飽和的H2S溶液，如有黃色沉淀生成，表示有Cd2+存在。第四組陽離子分離示意圖如下：2)第五組(兩性組)和第六組(氫氧化物

13、組)陽離子分離取第五、第六兩組混合離子試液20滴在水浴中加熱，加入2滴3 mol·L-1 NH4Cl，34滴3% H2O2，逐滴加入濃氨水至沉淀完全，離心分離，棄去離心液。在所得沉淀中加入34滴3%H2O2 溶液，15滴6mol·L-1 NaOH，在沸水浴中加熱攪拌35分鐘，使CrO2-氧化為CrO42-，并破壞過量的H2O2，離心分離，離心液作鑒定第五組陽離子用，沉淀作鑒定第六組陽離子用。(1) 第五組陽離子Cr3+、Al3+、Sb()、Sn()的鑒定 Cr3+的鑒定：取離心液2滴，加入乙醚2滴，逐滴加入濃硝酸酸化，加3%的H2O223滴，振蕩試管，乙醚層出現(xiàn)藍(lán)色，表示有

14、Cr3+存在。 Al3+、Sb()和Sn()的鑒定：將剩余的離心液用硫酸酸化，然后用氨水堿化，并多加幾滴，離心分離，棄去離心液，沉淀用數(shù)滴0.1mol·L-1NH4Cl洗滌，加入3mol·L-1NH4Cl 及濃氨水各2滴，(NH4)2S溶液78滴，在水浴中加熱至沉淀凝聚，離心分離。沉淀用含數(shù)滴0.1mol·L-1 NH4Cl溶液洗滌12次后加入H2SO423滴，加熱使沉淀溶解，然后加入3mol·L-1 NH4Ac 3滴，鋁試劑溶液2滴，攪拌，在沸水中加熱12分鐘，如有紅色絮狀沉淀出現(xiàn)表示有Al3+存在。離心液用HCl逐滴中和至酸性，離心分離，棄去離心液，

15、沉淀加入濃HCl15滴，在沸水浴中加熱，充分?jǐn)嚢璩MH2S后，離心分離，棄去不溶物。Sn()離子的鑒定：取上述離心液10滴，加入鋁片或少許鎂粉，在水浴中加熱，使其溶解完全后，再加1滴濃鹽酸和2滴HgCl2，攪拌，若有白色或灰黑色沉淀析出表示有Sn()存在。Sb()離子的鑒定：取上述離心液1滴，于光亮的錫箔上放置約23分鐘，如錫箔上出現(xiàn)黑色斑點(diǎn)，表示有Sb()存在。(2) 第六組陽離子的鑒定取第五組步驟中所得的沉淀，加入10滴3mol·L-1 H2SO4，23滴3% H2O2，在充分?jǐn)嚢柘录訜?5分鐘，以溶解沉淀和破壞過量的H2O2，離心分離，棄去不溶物，離心液供下面Mn2+、Bi3+

16、、Hg2+、Fe3+的鑒定。 Mn2+的鑒定：取離心液2滴，加入硝酸數(shù)滴，加入少量NaBiO3固體，攪拌，離心沉降，如溶液出現(xiàn)紫紅色，表示有Mn2+存在。 Bi3+的鑒定：取離心液2滴，加入自己配制的亞錫酸鈉溶液數(shù)滴，若有黑色沉淀，表示有Bi3+存在。 Hg2+的鑒定：取離心液2滴，加入新配制的SnCl2數(shù)滴，若有白色或灰黑色沉淀析出，表示有Hg2+存在。 Fe3+的鑒定：取離心液1滴，加入KSCN溶液，如溶液呈紅色，表示有Fe3+存在。第五組、第六組陽離子的分離示意圖如下：3.未知陽離子混合液的分析在下列編號試液中可能含有下列陽離子，領(lǐng)取一份進(jìn)行分離分析鑒定1)Ag+、Ca2+、Al3+、F

17、e3+、Ba2+、Na+2)Sn()、Ca2+、Cr3+、Ni2+、Cu2+、NH4+3)Pb2+、Ni2+、Mn2+、Zn2+、Mg2+、Cr3+、NH4+五、思考題1. 擬定各組陽離子的分離和鑒定的方案。2. 如何消除個別離子鑒定中的干擾影響?3. 如果未知液呈堿性，哪些離子可能不存在？實(shí)驗(yàn)三十六 常見陰離子的定性分析一、目的要求1. 熟悉常見陰離子的個別鑒定方法。2. 初步了解混合陰離子的鑒定方案。檢出未知液中的陰離子。3. 培養(yǎng)綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力。二、實(shí)驗(yàn)原理1. 陰離子的初步檢驗(yàn)常見的陰離子有CO32-、SO32-、SO42-、PO43-、S2O32-、Cl-、Br-、I-、S2

18、-、NO2-、NO3-等11種，這些陰離子的初步檢驗(yàn)主要分以下5個方面。1) 測定試液的pH 用pH試紙檢驗(yàn)試液的酸堿性，如果pH小于2，則不穩(wěn)定的S2O32-不可能存在，如果此時試液無臭味，則S2-、SO32-、和NO2-也不存在。2) 與稀硫酸作用 在試液中加入稀硫酸并加熱，若有氣泡產(chǎn)生，表示可能含有CO32-、 SO32-、S2O32-、S2-和NO2-。3) 還原性陰離子的檢驗(yàn) S2-、SO32-、S2O32-等強(qiáng)還原性陰離子能被碘氧化，因此根據(jù)加入碘-淀粉溶液后溶液是否褪色，可判斷這幾種陰離子是否存在。若使用強(qiáng)氧化劑KMnO4溶液，則I-、Br-、NO2-等弱的還原性陰離子也會被氧化

19、，因此，在酸化的試液中加一滴KMnO4稀溶液，如紅色褪去，表明S2-、SO32-、S2O32-、I-、Br-、NO2-可能存在。若紅色不褪，則說明上述陰離子都不存在。4) 氧化性陰離子的檢驗(yàn) 在酸化的試液中加入KI溶液和CCl4，振蕩試管，若CCl4層顯紫色，表示NO2-可能存在。5) 與BaCl2溶液的作用 在中性或弱堿性試液中滴加BaCl2溶液，若生成白色沉淀，表示可能存在SO42-、CO32-、SO32-、PO43-、S2O32-(當(dāng)濃度大于4.5 g·L-1時)，若沒有沉淀生成，則SO42-、CO32-、SO32-、PO43-不存在，而S2O32-不能確定。6) 與AgNO3

20、、HNO3的作用 試液中加AgNO3溶液，有沉淀生成，然后用稀硝酸酸化，若仍有沉淀，表示可能有Cl-、Br-、I-、S2-、S2O32-。如無沉淀生成，表明以上離子都不存在。由沉淀顏色還可以初步判斷：沉淀若呈白色，表示有Cl-；淡黃色表示有Br-、I-；黑色為S2-(應(yīng)注意的是黑色可能掩蓋其他沉淀的顏色)；若沉淀由白變黃、橙、褐，最后呈現(xiàn)黑色，則可能有S2O32-。經(jīng)過以上初步檢驗(yàn)后，就可以判斷哪些陰離子可能存在。然后對可能存在的陰離子進(jìn)行個別鑒定。2. 陰離子的個別鑒定1) S2-的檢出 S2-含量多時，可將試液酸化，然后用Pb(Ac)2試紙檢查H2S。S2-含量少時，可在堿性溶液中加入Na

21、2Fe(CN)5NO檢驗(yàn)。S2-存在時，形成Na4Fe(CN)5NOS，溶液變紫。2) S2O32-的檢出 S2-的存在會妨礙SO32-和S2O32-的檢出，因此必須先把S2-除去。可在溶液中加入CdCO3固體，利用沉淀的轉(zhuǎn)化除去S2-：然后，在除去S2-的溶液里加入硝酸銀，生成沉淀，顏色迅速變黃色、棕色，最后變?yōu)楹谏硎居蠸2O32-。3) SO32-的檢出 在點(diǎn)滴板上滴入2滴飽和ZnSO4，然后加入1滴K4Fe(CN)6和1滴Na2Fe(CN)5NO溶液，并用氨水將溶液調(diào)至中性，再滴加已除去S2-的試液，若出現(xiàn)紅色沉淀，表示有SO32-。4) SO42-的檢出 溶液用HCl酸化，若有沉淀

22、，離心分離，在所得清液里加BaCl2溶液，生成白色沉淀，表示有SO42-存在。5) CO32-的檢出 一般用Ba(OH)2氣體瓶法檢出CO32-。用此法時，SO32-、S2O32-干擾，需預(yù)先加入數(shù)滴H2O2將它們氧化為SO42-，再檢驗(yàn)CO32-。6) PO43-的檢出 一般用生成磷鉬酸銨的反應(yīng)來檢出。但SO32-、S2O32-、S2-等還原性陰離子以及大量Cl-都干擾檢出。還原性陰離子能將鉬還原成低“鉬藍(lán)”而破壞了試劑，大量的Cl-能降低反應(yīng)的靈敏度。所以要先滴加濃HNO3，煮沸，以除去干擾。此外，磷鉬酸銨能溶于磷酸鹽，所以要加入過量的試劑。7) Cl-、Br-、I-的檢出 由于強(qiáng)還原性陰

23、離子妨礙Br-、I-的檢出，所以一般將Cl-、Br-、I-沉淀為銀鹽，離心分離，再以2 mol·L-1氨水處理沉淀，在所得銀氨溶液中先檢出Cl-。氨水處理后，殘渣(Br-、I-的銀鹽沉淀)再用鋅粉處理，在所得清液中加CCl4和氯水，若開始時CCl4層呈紫色，表示有I-，繼續(xù)加氯水并震蕩，CCl4層紫色褪去變?yōu)槌赛S色，則說明含有Br-。若I-濃度很大，加入很多氯水也難以使紫色褪去。這時可在溶液中加入H2SO4和KNO2并加熱，使I-氧化成I2，蒸發(fā)除去I2后，再檢出Br-。8) NO2-的檢出 在上述11種陰離子范圍內(nèi)，只有NO2-能把I-氧化成I2?？稍谒嵝越橘|(zhì)下加KI和CCl4，若

24、CCl4層呈紫色，表示有NO2-。另一種鑒定NO2-的方法是通過加入對氨基苯磺酸和-萘胺，生成紅色的偶氮染料。9) NO3-的檢出 NO2-不存在時，可直接用二苯胺檢出。當(dāng)試液含有NO2-時，因NO2-與二苯胺也能發(fā)生相似的反應(yīng)，所以必須先除去NO2-?？杉尤肽蛩夭⒓訜?，使NO2-分解而除去。通過檢查確無NO2-時，再作NO3-的檢出。三、儀器和藥品儀器： 離心機(jī)，試管，點(diǎn)滴板藥品： H2SO4(2 mol·L-1，濃)，HNO3(2 mol·L-1，濃)，HCl(2 mol·L-1，濃)，NaOH(2 mol·L-1，6 mol·L-1)，N

25、H3·H2O(6 mol·L-1)，KMnO4(0.01 mol·L-1)，KI(0.1 mol·L-1)， BaCl2(0.5 mol·L-1)，AgNO3(0.1 mol·L-1)，K4Fe(CN)6 (0.1 mol·L-1)， Na2Fe(CN)5NO(1 %)，H2O2(3 %)， ZnSO4(飽和)，Ba(OH)2(飽和)，氯水(飽和)，(NH4)2MoO4試劑，碘淀粉溶液，CdCO3(s)，Zn粉，對氨基苯磺酸，-萘胺，二苯胺，尿素，CCl4，Pb(Ac)2試紙，pH試紙，已知液I(Cl-，Br-，I-)，已知

26、液II(S2-，S2O32-，SO32-)，未知陰離子混合液四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 已知陰離子混合物的分離與鑒定1) Cl-、Br-、I-混合液2) S2-、S2O32-、SO32-混合液2. 未知陰離子混合液的分析配制含有57種陰離子的未知液進(jìn)行分析。五、思考題1. 若試液顯酸性，上述11種陰離子中哪些離子不可能存在？2. 鑒定CO32-時，如何防止SO32-的干擾？3. 鑒定SO42-，怎樣除去SO32-，S2O32-，CO32-的干擾？4. 請找出一種能區(qū)別以下5種溶液的試劑：Na2S，NaNO3，NaCl，Na2S2O3，Na2HPO4。實(shí)驗(yàn)三十七 配合物的光譜化學(xué)序測定一、目的要求1. 了

27、解不同配體對配合物的中心金屬離子d軌道能級分裂的影響。2. 測定鉻配合物某些配體的光譜化學(xué)序。二、實(shí)驗(yàn)原理在過渡金屬配合物中，由于配體場的影響，使中心離子原來能量相同的d軌道分裂為能量不同的兩組或兩組以上的不同軌道。配體的對稱性不同，d軌道的分裂形式和分裂軌道間的能量差也不同。中心離子的d軌道在不同配體場中的能級分裂如圖圖71所示。圖71 中心離子的d軌道在不同配體場中的能級分裂電子在分裂d軌道間的躍遷稱為d-d躍遷，這種d-d躍遷的能量，相當(dāng)于可見光區(qū)的能量范圍，這就是過渡金屬配合物呈現(xiàn)顏色的原因。分裂的最高能級的d軌道和最低能級的d軌道之間的能量差，被稱為分裂能，常用D來表示。D值的大小受

28、中心離子的電荷、周期數(shù)、d電子數(shù)和配體性質(zhì)等因素的影響。對于同一中心離子和相同構(gòu)型的配合物，D值的大小取決于配體的強(qiáng)弱。按分裂能D值的相對大小來排列的配體順序，稱為光譜化學(xué)序。光譜化學(xué)序?qū)τ谘芯颗浜衔锏男再|(zhì)有著重要的意義，利用它可以判斷和比較配合物中配體場的強(qiáng)弱。不同配體的D值各不相同，我們可通過測定配合物的電子光譜，由一定的吸收峰位置所對應(yīng)的波長，按下列計算而求得，從而得到配合物的光譜化學(xué)序。式中l(wèi)為波長，單位為nm。以軌道能量對分裂能D作圖，所得到的能級圖稱為歐格爾(orgel)能級圖。歐格爾能級圖是通過量子力學(xué)計算得到的。圖72是Cr3+(d3)離子在八面體場(Oh)中的簡化歐格爾能級圖

29、。圖72Cr3+(d3)離子在八面體場(Oh)中的簡化歐格爾能級圖圖中縱坐標(biāo)表示軌道能級，其中的字母是能級符號，當(dāng)未成對電子數(shù)n為1、2、3、4、5時，其基態(tài)的能級符號分別為2D、3F、4F、5D、6S。過渡金屬離子在配體場影響下，d軌道能級發(fā)生分裂，配體的對稱性不同，d軌道能級分裂的形式也不同。在八面體中，d軌道分裂為t2g、eg兩組能級，其中t2g軌道能量比eg軌道的能量低。在d1電子的情況下，一個d電子先占據(jù)t2g軌道，吸收一定波長的光后躍遷到eg軌道，所以出現(xiàn)一個d-d躍遷吸收峰。在dn電子的情況，其能級圖要復(fù)雜的多，因?yàn)槌伺潴w場的影響外，還必須考慮d電子之間的相互作用。圖72為本實(shí)

30、驗(yàn)的Cr3+(d3)的歐格爾能級圖，4F是它的基態(tài)，d電子的允許躍遷有4A2g®4T2g、4A2g®4T1g(F)、4A2g®4T1g(P)，與這三種躍遷相對應(yīng)的電子光譜應(yīng)有三個吸收峰。在實(shí)驗(yàn)測定的電子光譜中，往往只出現(xiàn)兩個明顯的吸收峰，因?yàn)榈谌齻€吸收峰被強(qiáng)的電荷遷移吸收峰所覆蓋。其中4A2g®4T2g躍遷的能量為10Dq(D)，則這兩個能級之間的能量差即為八面體配合物中的分裂能D，故D值可從電子光譜中與4A2g®4T2g躍遷相對應(yīng)的最大波長的吸收峰位置求得。當(dāng)測得不同配體的D值后按其大小排列即可得光譜化學(xué)序。不同dn電子和不同構(gòu)型的配合物的電

31、子光譜是不同的。因此，計算分裂能D的方法也各不相同。在八面體和四面體中d1、d4、d6、d9電子的電子光譜只有一個簡單的吸收峰。其D值直接由吸收峰位置的波長計算。對d2、d3、d7、d8電子的電子光譜都應(yīng)有三個吸收峰，其中八面體的d3、d8電子和四面體的d2、d7電子，由最大波長吸收峰位置的波長計算D值；而八面體的d2、d7電子和四面體的d3、d8電子，其D值由最小波長吸收峰和最大波長吸收峰的波長倒數(shù)之差來計算。三、儀器和藥品儀器：722型分光光度計，燒瓶(100 mL)，冷凝管(20 cm)，燒杯(250 mL，100 mL，25 mL，10 mL)，水浴鍋，容量瓶(100 mL，50 mL

32、)，吸濾瓶，布氏漏斗，沙蕊漏斗，錐形瓶，研缽，量筒藥品：三氯化鉻(CrCl3×6H2O，s)，K2Cr2O7(s)，乙二酸鉀(K2C2O4×H2O，s)，堿式碳酸鉻(CrO3×xCO2×yH2O，s)，KSCN(s)，乙二酸(H2C2O4×2H2O，s)，硫酸鉻鉀(KCr(SO4)2×12H2O，s)，甲醇，丙酮，無水乙二胺(en)，乙醇，乙酰丙酮(Hacac)，H2O2(10 %)，鋅粉，乙二胺四乙酸二鈉鹽(s)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 配合物的合成1) Cr(en)3Cl3的合成 稱取13.5 g三氯化鉻溶于25 mL的甲醇中，再加入0.

33、5 g鋅粉，把此混合液轉(zhuǎn)入到100 mL燒瓶中并裝上回流冷凝管，在水浴中回流，同時緩慢加入20 mL乙二胺，加完后繼續(xù)回流1小時。冷卻過濾并用10 %的乙二胺甲醇溶液洗滌黃色沉淀，最后再用10 mL乙醇洗滌得粉末狀的黃色產(chǎn)物Cr(en)3Cl3。產(chǎn)物應(yīng)儲存在棕色瓶內(nèi)。2) K3Cr(NCS)6 ×4H2O的合成在100 mL水中溶解6 g KSCN和5 g硫酸鉻鉀，加熱溶液至近沸約1小時，然后注入50 mL乙醇，稍冷卻即有硫酸鉀晶體析出，過濾除去，濾液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮至有少量暗紅色晶體開始析出，冷卻過濾并在乙醇中重結(jié)晶提純，得暗紅色晶體K3Cr(NCS)6×4H2O。產(chǎn)物在空

34、氣中干燥。3) K3Cr(C2O4)3×3H2O的合成 在100 mL水中溶解3 g乙二酸鉀和7 g乙二酸，再慢慢加入2.5 g磨細(xì)的重鉻酸鉀并不斷攪拌，待反應(yīng)完畢后蒸發(fā)溶液近干使晶體析出。冷卻后過濾并用丙酮洗滌，得深綠色K3Cr(C2O4)3×3H2O晶體，在110 烘干。4) Cr-EDTA- 的合成 稱取0.5 g EDTA二鈉鹽溶于100 mL 水中，加熱使其全部溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH值為35，然后加入0.5 g三氯化鉻，稍加熱得紫色的Cr-EDTA- 配合物溶液。5) KCr(H2O)6 (SO4)2的合成 稱取0.5 g硫酸鉻鉀溶于100 mL 水中，即得紫藍(lán)色的

35、KCr(H2O)6(SO4)2溶液。6) Cr(acac)3的合成稱取2.5 g堿式碳酸鉻放入100 mL 錐形瓶中，然后注入20 mL 乙酰丙酮。將錐形瓶放入85 oC的水浴中加熱，同時緩慢滴加10 %H2O2溶液30 mL ，此時溶液呈紫紅色，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束(起沸停止)后，將錐形瓶置于冰鹽水中冷卻，析出的沉淀過濾并用冷乙醇洗滌，得紫紅色晶體，在110 烘干。2. 配合物電子光譜的測定稱取上述配合物各0.15 g，分別溶于少量的水中，然后轉(zhuǎn)入到100 mL容量瓶中，并稀釋到刻度。對制得的Cr-EDTA-配合物溶液則取其體積的1/3至1/4左右轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，并稀釋到刻度。三乙酰丙酮合

36、鉻配合物不溶于水，故稱取0.08 g溶于苯中，轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，并稀釋到刻度。在波長360700 nm之間，以相應(yīng)溶劑作為空白用1 cm比色皿分別測定以上各配合物溶液的吸光度。每間隔10 nm測定一次，在吸收峰處，間隔可適當(dāng)縮小，增加測定點(diǎn)。五、數(shù)據(jù)記錄和處理1.將各配合物在不同波長的吸光度記入表71中。表71各配合物在不同波長的吸光度 配合物波長/nmCr(en)33+Cr(NCS)63-Cr(C2O4)33-Cr-EDTA-Cr(H2O)63+Cr(acac)33607002.以波長l(nm)為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)作圖，即得配合物的電子光譜。3.由電子光譜確定的各配合物最大波長

37、吸收峰的位置，并按下式計算不同配體的分裂能D。由計算所得的D值的相對大小，排列出配體的光譜化學(xué)序。六、思考題1. 如何解釋配體強(qiáng)度對分裂能D的影響？2. 為何不同d電子的配合物要以不同的吸收峰來計算它的D值？3. 在測定配合物電子光譜時所配溶液的濃度是否要十分正確？為什么？本實(shí)驗(yàn)學(xué)生需查閱的參考文獻(xiàn)：1. G. Pass, H. Sutcliffe. Practical Inorganic Chemistry, 2nd Ed, Chapman-Hall,London, 1974.2. K. F. Pucell, J. C. Kotz. Inorganic Chemistry, Saunders

38、, Philadelphia, 1977.3. P. J. Elving, B. Zemel. J. Am. Chem. Soc., 1957, 79, 1281.4. 日本化學(xué)會編，新實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座(8)無機(jī)化合物的合成(III)，丸善株式會, 1975.實(shí)驗(yàn)三十八 從廢定影液中回收銀一、目的要求1. 了解從廢定影液中回收銀的原理和方法。2. 增強(qiáng)環(huán)保意識，并訓(xùn)練查閱文獻(xiàn)、設(shè)計方案、實(shí)驗(yàn)操作的綜合能力。二、實(shí)驗(yàn)原理感光材料敷有一層含有AgBr膠體粒子的明膠，在感光過程中，在光的作用下，AgBr分解成“銀核”： 經(jīng)過顯影液的作用，含有銀核的AgBr粒子被還原為Ag變?yōu)楹谏上?，而未感光的AgBr

39、粒子在定影時，則被定影液中的Na2S2O3溶解形成：一般情況下，感光材料經(jīng)曝光，顯影后，只有約25 %的AgBr被還原為Ag成像，而剩余的約75 %的AgBr則溶解在定影液中，若不加以回收，不僅造成浪費(fèi)，也會造成對環(huán)境的污染。從廢定影液中回收銀的方法有電解法和化學(xué)法。就銀的回收率而言，電解法沒有化學(xué)法高?；瘜W(xué)法又可分為直接還原法和間接還原法。直接還原法常用保險粉(Na2S2O4)做還原劑將直接還原為Ag，但這種還原劑不穩(wěn)定，極易受潮分解。間接還原法是用適當(dāng)?shù)脑噭?如Na2S，NaClO，H2O2等)將先轉(zhuǎn)化為難溶化合物沉淀(Ag2S或Ag2O)，然后再使之還原為單質(zhì)銀。三、實(shí)驗(yàn)要求1. 查閱有

40、關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計從廢定影液中回收銀的方案(可設(shè)計兩種不同方案進(jìn)行比較)。2. 自行列出實(shí)驗(yàn)用品和詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟，經(jīng)指導(dǎo)教師審核后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3. 測定廢定影液中含銀量，做處理前后含銀量比較，計算回收率。本實(shí)驗(yàn)學(xué)生需查閱的參考文獻(xiàn)：1. 北京師范大學(xué)化學(xué)系簡明化學(xué)手冊，北京：北京大學(xué)出版社，1982.2. 李盛從實(shí)驗(yàn)室廢液中回收銀，化學(xué)世界，1984，(12):466. 3. 李次然無機(jī)鹽工業(yè)，1986，(5):35.4. 張宗貴從廢定影液中回收銀方法簡介，云南化工，1994，(2):55.實(shí)驗(yàn)三十九 水熱法制備SnO2納米微晶一、目的要求1. 了解水熱法制備納米氧化物的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2. 研究制

41、備SnO2納米微晶的工藝條件。3. 學(xué)習(xí)用透射電子顯微鏡檢測超細(xì)微粒的粒徑；4. 學(xué)習(xí)用X射線衍射法(XRD)確定產(chǎn)物的物相。二、實(shí)驗(yàn)原理納米技術(shù)是在20世紀(jì)80年代末誕生的一種新的高科技。它是在納米尺寸范圍內(nèi)研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)，并通過直接操縱和安排原子、分子而創(chuàng)造新物質(zhì)。納米粒子通常是指粒徑大約為1100 nm的超微顆粒。當(dāng)物質(zhì)處于納米尺寸狀態(tài)時，常常表現(xiàn)出既不同于原子、分子，又不同于塊體材料的特殊性質(zhì)，如表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。這些特性使納米粒子顯示出一系列獨(dú)特的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和催化性能，因此具有極高的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。納米材料的合成方法有氣相法

42、、液相法和固相法。氣相法包括：氣相沉積、真空蒸發(fā)和電子束濺射等；液相法包括水熱法、共沉淀法和溶膠凝膠(Sol-Gel)法。水熱合成方法是將反應(yīng)物密封在反應(yīng)釜中，在高于環(huán)境溫度和壓力的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。人們應(yīng)用水熱合成方法制得了很多重要的固體材料，例如，介孔晶體、超離子導(dǎo)體、化學(xué)傳感器、復(fù)合氧化物陶瓷、磁性和熒光材料等。水熱法也是合成納米粒子、凝膠、薄膜及具有特定堆積次序的材料的一種重要手段。用水熱法制備氧化物微粉，所得產(chǎn)物直接為晶態(tài)，無須經(jīng)過焙燒晶化過程，可以減少顆粒團(tuán)聚，形狀比較規(guī)則，粒度比較均勻。SnO2是一種半導(dǎo)體氧化物，有四方晶系及正交晶系兩種變體，主要用作琺瑯釉和乳白玻璃的原料。S

43、nO2納米微晶由于具有很大的比表面積，是一種很好的氣敏和濕敏材料。本實(shí)驗(yàn)以水熱法制備SnO2納米微晶。利用水解SnCl4產(chǎn)生的Sn(OH)4脫水縮合晶化產(chǎn)生SnO2納米微晶。其反應(yīng)式如下：SnCl4 + 4H2O = Sn(OH)4 + 4HCl nSn(OH)4 = nSnO2 + 2nH2O 三、儀器和藥品儀器：100 mL的不銹鋼壓力釜(有聚四氟乙烯內(nèi)膽)，帶控溫裝置的烘箱，磁力攪拌器，酸度計，離心機(jī)，吸濾水泵，多晶X射線衍射儀，透射電子顯微鏡(TEM)藥品：SnCl4·5H2O(s)，KOH(s)，乙酸(s)，乙酸銨(s)，乙醇(95 %)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 實(shí)驗(yàn)條件的選擇水熱

44、反應(yīng)的條件，如反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物混合均勻程度、溫度、壓力、體系的pH及反應(yīng)時間等對產(chǎn)物的產(chǎn)量、物相、形態(tài)、粒子尺寸及分布均有較大影響。升高溫度有利于SnCl4水解反應(yīng)和Sn(OH)4的脫水縮合，但是溫度過高將導(dǎo)致SnO2微晶長大，而得不到SnO2納米粉。反應(yīng)溫度控制在120 160 為宜。體系的pH較低時， SnCl4的水解受到抑制，產(chǎn)物中殘留過多的Sn4+，造成SnO2粒子間的團(tuán)聚，并且降低了產(chǎn)率；體系的pH較高時，SnCl4水解則較完全，形成大量的Sn(OH)4，進(jìn)一步脫水縮合成SnO2納米微晶，但是如果酸度太低，反應(yīng)速率過快，也會導(dǎo)致SnO2團(tuán)聚。因此，體系的酸度最好控制在pH為12范

45、圍內(nèi)。反應(yīng)時間控制在2 h左右。2. 產(chǎn)物的表征1) 產(chǎn)物的后處理 從壓力釜取出的產(chǎn)物經(jīng)減壓過濾后，先用含乙酸銨的混合溶液洗滌多次，再用95 %的乙醇溶液洗滌，然后自然風(fēng)干。2) 物相分析 取少量產(chǎn)物，研細(xì)，用多晶X射線衍射儀測定其物相(參見圖73)。在JCPDS卡片集中查出SnO2的標(biāo)準(zhǔn)衍射數(shù)據(jù)，將樣品的d值與相對強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)卡片的數(shù)據(jù)相對照，確定產(chǎn)物是否為SnO2。圖73 SnO2納米微晶的XRD圖3) 粒子大小分析與觀察(1) 用謝樂(Scherrer)公式計算樣品在hkl方向上的平均晶粒尺寸。其中：hkl的半峰寬；hklhkl的衍射峰的衍射角；X-射線的波長；常數(shù)，通常取0.9。(2)

46、用透射電子顯微鏡(TEM)直接觀察樣品粒子的尺寸與形貌。注意事項(xiàng)：1. SnCl4·5H2O容易潮解，最好使用新買的，用完后保存在干燥器中。它還具有較強(qiáng)的腐蝕性，操作過程中避免直接接觸皮膚。2. 用乙酸調(diào)節(jié)酸度時，要邊加邊攪拌，注意攪拌均勻。剛開始時滴加的速度可以稍快，當(dāng)pH接近2時要逐滴滴加。五、思考題1. 什么是納米材料？納米材料有何新特性？2. 水熱法制備SnO2納米微晶過程中，哪些因素會影響產(chǎn)物的粒子大小及分布？3. 如何減少納米粒子在干燥過程中的團(tuán)聚？4. 如何測定納米粒子的大小？本實(shí)驗(yàn)學(xué)生需查閱的參考文獻(xiàn)：1. 張立德編納米材料，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.2. 張志

47、焜，崔作林編納米技術(shù)與納米材料，北京：國防工業(yè)出版社，2000.3. 柯?lián)P船，美皮特·斯壯編聚合物無機(jī)納米復(fù)合材料，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4. 辛劍，孟長功主編基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，北京：高等教育出版社，2004.實(shí)驗(yàn)四十 聚堿式氯化鋁的制備與凈水試驗(yàn)一、目的要求1. 了解聚堿式氯化鋁的制備原理和方法。2. 試驗(yàn)聚堿式氯化鋁的凈水作用。二、實(shí)驗(yàn)原理絮凝沉降是目前凈化濁水和污水最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法之一。聚堿式氯化鋁(簡稱聚鋁)是目前國內(nèi)外廣泛采用的絮凝劑，其化學(xué)通式可表示為：Al2(OH)nCl6-nm n = 15 m < 10它可看作是Al3+部分水解后產(chǎn)生的OH-在Al3

48、+之間架橋，而形成的一系列不同聚合度化合物的混合物，如Al2(OH)4Cl2，Al3(OH)5Cl4，Al13(OH)34Cl5等等。在水溶液中，這些化合物可解離出Al2(OH)42+，Al3(OH)54+，Al13(OH)345+等帶正電荷的離子。自然界中的膠體通常是帶負(fù)電荷的，這些高正電荷的離子將有效地降低負(fù)膠粒的| 電勢，促使其聚沉。此外，聚鋁與膠粒之間還存在著羥基的架橋作用和吸附作用，這些作用也都有助于膠粒形成大的絮凝物而沉降。聚鋁凈水作用的強(qiáng)弱與其“鹽基度”有關(guān)。所謂鹽基度就是聚鋁各物種的混合物中OH-取代Cl-的平均百分?jǐn)?shù)。例如，假設(shè)聚鋁為單一的Al2(OH)4Cl2，則鹽基度B=

49、()100% = 66.7 %，AlCl3和Al(OH)3的鹽基度分別為0 %和100 %。一般來說，聚鋁的鹽基度控制在50 %80 %之間凈水效果較好。因此，由AlCl3制備聚鋁時，要設(shè)法提高它的鹽基度，即提高它的堿度。提高鹽基度的方法一般有以下三種：1) 加入堿性物質(zhì)。在AlCl3溶液中加入一定量的NaOH或NH3·H2O等，可制得聚鋁。但此法同時引入大量電解質(zhì)，會影響產(chǎn)品質(zhì)量。在AlCl3溶液中加入Al(OH)3可避免上述問題。2) 用金屬鋁與AlCl3溶液反應(yīng)。利用鋁與水溶液中H+反應(yīng)后溶液的酸度降低，從而引入了OH-。3) 含水AlCl3晶體加熱分解。AlCl3·

50、6H2O在一定溫度下加熱，因發(fā)生熱解反應(yīng)而制得聚鋁。三、儀器和藥品儀器：錐形瓶，馬福爐，磁力攪拌器藥品：鹽酸，氨水，鋁粉，鋁礬土，黏土四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.由鋁礬土制備AlCl31) 將鋁礬土粉(60目)置于馬福爐內(nèi)，于750 灼燒11.5 h(灼燒溫度不得超過850 )，使其轉(zhuǎn)化為易溶于酸的熟料(此實(shí)驗(yàn)由預(yù)備室完成)。2) 取10 g熟料置于錐形瓶中，加入25 mL 6 mol·L-1 HCl，在錐形瓶上裝上冷凝器于磁力攪拌器上加熱攪拌?？刂茰囟染徛仙?，待反應(yīng)緩慢后再在9095 保溫11.5 h。稍冷后過濾，即得AlCl3溶液。2.由AlCl3制聚鋁從上面介紹的三種制備方法中選擇一種，

51、自己擬定實(shí)驗(yàn)步驟制聚鋁。實(shí)驗(yàn)提示：1) 由Al(OH)3和AlCl3反應(yīng)制聚鋁應(yīng)注意：(1) Al(OH)3可通過AlCl3溶液加氨水來制取，因此可將制得的AlCl3溶液的一半用來制取Al(OH)3，然后與另一半AlCl3溶液反應(yīng)，制得鹽基度為50 %的產(chǎn)品。(2) 若Al(OH)3沉淀過濾比較困難，可加入少量聚丙烯酰胺溶液絮凝。(3) Al(OH)3和AlCl3溶液反應(yīng)較慢，需要不斷加熱攪拌，直至混合物溶解透明。2) 用Al和AlCl3溶液反應(yīng)制聚鋁應(yīng)注意：(1) 鋁粉要分批加入，以防止反應(yīng)太激烈而逸出溶液。隨著溶液pH值的增大，反應(yīng)速率變慢，此時應(yīng)加熱促使反應(yīng)。最后保溫在90 讓其充分反應(yīng)

52、，直至溶液pH值升高至3.5左右。(2) 除去多余鋁粉后的聚鋁溶液，為進(jìn)一步提高其凈水能力，可陳化數(shù)天或80 保溫數(shù)小時。3) 由AlCl3溶液加熱分解制聚鋁應(yīng)注意：(1) 應(yīng)先將AlCl3溶液濃縮至較稠的溶液，然后置于馬福爐內(nèi)，在200 焙燒1 h左右。焙燒時有HCl氣體放出，反應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。(2) 由熱解得到的Al2(OH)nCl6-n為立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的晶體，其絮凝性能差，應(yīng)加水對其進(jìn)行活化。水合反應(yīng)方程式可表示為Al2(OH)nCl6-n + (6-n)H2O Al2(OH)n·(6-n)H2O(6-n)Cl活化使得Cl-從配離子的內(nèi)界變成外界，有利于配陽離子正電荷的升高。加

53、水活化的具體操作方法為：在不斷攪拌下，往焙燒得到的粉末狀晶體中滴加水，使其成為黏稠度適中的糊狀物(此時因水合作用會放出大量的熱，同時反應(yīng)物顏色變深)。加完水后，再繼續(xù)攪拌數(shù)分鐘，糊狀物的稠度變大，靜置一段時間后自動凝結(jié)成固態(tài)產(chǎn)物。3.凈水試驗(yàn)在一個盛滿水的桶內(nèi)加入一些黏土，攪拌均勻后靜置2 min，讓黏土中粗砂粒沉降。取上層的濁水2份，各1000 mL，置于大燒杯中。在1份濁水中滴加4滴聚鋁溶液(固態(tài)聚鋁加3倍水溶解)，立即激烈攪拌3 min，靜置5 min后與另1份未加聚鋁的濁水進(jìn)行對比，記錄聚鋁的絮凝情況。五、思考題1. 聚鋁溶液凈水的機(jī)理是什么？2. 將新制得的聚鋁溶液陳化數(shù)天或加熱保溫

54、數(shù)小時，往往可進(jìn)一步提高其凈水能力。為什么？實(shí)驗(yàn)四十一 鑭-間羥基苯甲酸-8-羥基喹啉三元配合物的合成一、目的要求用無機(jī)合成方法制備鑭間羥基苯甲酸8-羥基喹啉固體三元配合物，用紅外光譜、紫外光譜等測定方法進(jìn)行表征并了解它的抗菌機(jī)理。二、實(shí)驗(yàn)原理1. 低溫固相法有不使用溶劑，具有高選擇性、高產(chǎn)率、工藝過程簡單、符合綠色化學(xué)以及可實(shí)現(xiàn)分子自組裝等優(yōu)點(diǎn)。2. 用低溫固相法，在室溫下合成鑭間羥基苯甲酸鈉8-羥基喹啉三元配合物。三、儀器和藥品儀器：紅外光譜儀，紫外光譜儀，分析天平，瑪瑙研缽，燒杯(50 mL，100 mL)，布氏漏斗，吸濾瓶，烘箱藥品：氯化鑭(s)，間羥基苯甲酸鈉(s)，8-羥基喹啉(s

55、)，無水乙醇，Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.02 mol·L-1)，EDTA溶液(0.02 mol·L-1)，二甲酚橙溶液(0.5 %)，六次甲基四胺溶液(20 %)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 配合物的合成精確稱取0.010 mol的8-羥基喹啉(8-Hq)和0.005 mol間羥基苯甲酸鈉(NaMBA)，在瑪瑙研缽中充分研磨，體系顏色由白色漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，再加入0.005 mol的LaCl3×6H2O，充分研磨1h后，體系顏色保持黃色。將固體粉末轉(zhuǎn)移到布氏漏斗中，先用無水乙醇洗滌三次，再用少量的二次蒸餾水洗滌三次，將粉末放入真空干燥箱于70 干燥4h，得固體粉末產(chǎn)物。（經(jīng)多次探索

56、，LaCl3×6H2O、NaMBA、8-Hq的最佳投料配比為1:1:2）2. 配合物的表征配合物合成后，可進(jìn)行配合物的組成分析，摩爾電導(dǎo)測定，紅外光譜、紫外光譜測定，差熱熱重分析等。本次實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在紅外光譜和紫外光譜的測定上。1) 配合物的紅外光譜測定 若稀土離子和配體未發(fā)生配合反應(yīng)，則配體的各特征頻率仍然保留不變。若發(fā)生反應(yīng)，則其特征頻率必然發(fā)生變化。因此，從基團(tuán)特征峰頻率的變化，可以確定配位基團(tuán)和配位原子。把所制備的配合物和游離配體(間羥基苯甲酸和8-羥基喹啉)在相同條件下，以4000400 cm-1進(jìn)行紅外光譜掃描。列表(表72)比較基團(tuán)的特征峰頻率(如羧酸、羧酸鹽、8-羥基喹

57、啉和水)，然后進(jìn)行討論。表72 配合物的紅外光譜(cm-1)化合物nC=Nnas(COO-)ns(COO-)nC-OnLa-O三元配合物間羥基苯甲酸8-羥基喹啉2) 配合物的紫外-可見光譜測定 配體含有苯環(huán)在紫外光區(qū)有吸收譜帶，當(dāng)形成配合物后譜帶是否發(fā)生移動，強(qiáng)度有否改變？以DMF為溶劑測定配體和配合物的紫外可見吸收光譜(180600nm)，再根據(jù)配體和配合物的最大吸收峰的吸光度和濃度計算相應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)。(表73)表73 紫外-可見吸收峰及摩爾吸光系數(shù)化合物濃度(mol·L-1)第一吸收峰第二吸收峰吸光度Amax(nm)max(L·mol·cm-1)吸光度Amax(nm)max(L·mol·cm-1)Na2MBA8-Hq配合物3. 應(yīng)用前景 所合成的配合物具有抗菌活性，可做抗菌劑使