固相配位反應(yīng)及配合物的性質(zhì)表征_第1頁(yè)
固相配位反應(yīng)及配合物的性質(zhì)表征_第2頁(yè)
固相配位反應(yīng)及配合物的性質(zhì)表征_第3頁(yè)
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上固相配位反應(yīng)及配合物性質(zhì)表征 摘要: 本實(shí)驗(yàn)研究的是固相反應(yīng)和固相化合物的表征,在室溫下將8-羥基喹啉與一水醋酸銅(物質(zhì)的量比2:1),在研缽中充分研磨,發(fā)生固相配位反應(yīng)。混合物顏色逐漸由藍(lán)變綠最后變?yōu)辄S綠色,并對(duì)配合物進(jìn)行純化。用元素分析、IR、TG-DTA對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征其測(cè)定結(jié)果表明:配合物的反應(yīng)級(jí)數(shù)n=1,活化能kJ/mol,頻率因子,速率系數(shù)s-1,并有一個(gè)未成對(duì)電子。關(guān)鍵詞:8-羥基喹啉;醋酸銅;固相反應(yīng);表征Abstract: This study is the solid-phase reaction and solid-phase compounds

2、were characterized at room temperature will be eight one-hydroxyquinoline in acetic acid according to the molar ratio of 2:1 nickel-accurate weighing, grinding in a mortar fully occurred solid-solid state reaction. Mixture after the end of the color change, and to purify the complexes. By Su-analysi

3、s, IR, TG-DTA of the products were characterized. Their results showed that: complex reaction order n = 1, the activation energykJ/mol,frequency factor,rate coefficient s-1 and has a pair of electron.Keywords: 8-Quinolino1;Nicke1;Coordination compound;Crystal structure1.前言1.1實(shí)驗(yàn)課程背景近年來(lái),金屬配合物在催化、材料、生物

4、活性等方面得到了廣泛應(yīng)用,因此關(guān)于該類(lèi)化合物的研究引起了人們極大的興趣。8-羥基喹啉及其衍生物以其分子剛性強(qiáng)、吸光系數(shù)大而被廣泛用于制備金屬有機(jī)配合物發(fā)光材料,其中8-羥基喹啉與鋁形成的配合物是目前有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域的典型代表。這類(lèi)金屬有機(jī)配合物以其易純化、高穩(wěn)定性、電致發(fā)光等特性成為制備高效率有機(jī)金屬發(fā)光二極管的材料。1為了更好地了解8-羥基喹啉絡(luò)合物的特性,在此選用乙酸鎳和8-羥基喹啉反應(yīng),得到了8-羥基喹啉乙酸鎳配合物。固相反應(yīng)與液相反應(yīng)有著本質(zhì)的區(qū)別。相同的反應(yīng)物,由于在固、液相反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理不同,就有可能產(chǎn)生不同的反應(yīng)產(chǎn)物。有關(guān)固相合成的研究工作,就有可能和成出在液相中不能合成或

5、不易合成的化合物。8-羥基喹啉(Hoxine)具有較強(qiáng)的配位能力,是過(guò)渡金屬離子反應(yīng)及其配合物合成的研究工作顯得十分重要。但前人的工作大都局限于液相反應(yīng)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,在室溫下將8-羥基喹啉與醋酸銅故鄉(xiāng)混合攪拌,發(fā)生固相配位反應(yīng),用元素分析、IR、TG-DTA等對(duì)配合物進(jìn)行表征。21.2研究意義和目的室溫或低溫條件下的固相配位反應(yīng)已經(jīng)引起人們的重視。由于固相配位反應(yīng)的熱效應(yīng)難以直接測(cè)定,所以有關(guān)固相合成配合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)少見(jiàn)報(bào)道。8-羥基喹啉(Hoxine)的過(guò)渡金屬配合物具有殺菌、滅蟲(chóng)等性質(zhì),因此,開(kāi)展8-羥基喹啉與過(guò)渡金屬離子反應(yīng)的熱化學(xué)究是很有意義的。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以了解固相配位反應(yīng)的基本

6、特征,學(xué)會(huì)對(duì)配合物進(jìn)行表征的方法和研究配合物的熱分解動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。31.3熱分析熱分析是在程序控制溫度的條件下,測(cè)量物質(zhì)的性質(zhì)隨溫度變化關(guān)系的技術(shù),它包括質(zhì)量、溫度、焓、聲、光、電、磁以及膨脹和機(jī)械性質(zhì)等。按照第五屆國(guó)際熱分析會(huì)議提出熱分析的定義:熱分析在程序控制溫度下,測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系的一類(lèi)技術(shù)。常用熱分析法有:(1)熱重法(TG):在程序控制溫度下,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的技術(shù)。(2)微商熱重法(DTG)是熱重曲線(xiàn)對(duì)時(shí)間或溫度的一階微商的方法。(3)差熱分析(DTA):在程序控溫下,測(cè)量物質(zhì)和參比物的溫差與溫度的關(guān)系的技術(shù)。(4)差示掃描量熱法(DSC):在程序控溫下,測(cè)量

7、輸入到物質(zhì)和參比物的功率差與溫度的關(guān)系的技術(shù)。(5)熱機(jī)械分析(TMA):在程序控溫下,測(cè)量物質(zhì)在非振動(dòng)負(fù)荷下的形變與溫度的關(guān)系的技術(shù)。(6)動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA):在程序控溫下,測(cè)量物質(zhì)在振動(dòng)負(fù)荷下的動(dòng)態(tài)模量和(或)力學(xué)損耗與溫度的關(guān)系的技術(shù)。另外還有:熱膨脹法、逸出氣檢測(cè)(EGA)、逸出氣檢測(cè)(EGD)、熱電學(xué)法、熱光學(xué)法、熱發(fā)生法、熱傳聲法等。隨著熱分析技術(shù)的發(fā)展,常常采用多種技術(shù)的聯(lián)用。其中以差熱分析(DTA)和熱重分析(TG)的歷史最長(zhǎng),使用也最廣泛;微分熱重分析(DTG)和差示掃描量熱法(DSC)近年來(lái)也得到較迅速的發(fā)展。熱分析技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)測(cè)量方法,有快速、簡(jiǎn)便和連續(xù)等優(yōu)點(diǎn),而

8、且不少儀器已商品化。熱分析方法屬儀器分析法,它既與其他儀器分析法并駕齊驅(qū),又與它們互相補(bǔ)充和印證。熱分析技術(shù)在無(wú)機(jī)、有機(jī)、物化、催化、高分子材料、制藥、生化、冶金、礦物、環(huán)保、地球化學(xué)等方面都有廣泛應(yīng)用。41.4磁化率在外磁場(chǎng)的作用下,物質(zhì)會(huì)被磁化產(chǎn)生附加磁感應(yīng)強(qiáng)度,則物質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為:式中外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;為物質(zhì)磁化產(chǎn)生的附加磁感應(yīng)強(qiáng)度;為外磁場(chǎng)強(qiáng)度;為真空磁導(dǎo)率,=4*10-7NA-2。和的單位為T(mén),1T=1NA-1m-1=1Wbm-2=1Vsm-2。外磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位為NA-1。物質(zhì)的磁化可用磁化強(qiáng)度來(lái)表述,磁化強(qiáng)度的單為Am-1。也是一個(gè)矢量,它與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比:式中稱(chēng)為磁化率

9、,是物質(zhì)的一種宏觀磁性質(zhì),磁化率的單位為1。與的關(guān)系為:由此得:式中稱(chēng)為物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率,相對(duì)磁導(dǎo)率的單位為1。,其中稱(chēng)為物質(zhì)的磁導(dǎo)率,磁導(dǎo)率的單位為NA-2?;瘜W(xué)上常用單位質(zhì)量磁化率或摩爾磁化率來(lái)表示物質(zhì)的磁性質(zhì),它的定義為:式中為物質(zhì)的體積質(zhì)量,體積質(zhì)量的單位為kgm-3;為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,摩爾質(zhì)量的單位為kgmol-1。的單位是m3mol-1。物質(zhì)的原子、分子或離子在外磁場(chǎng)作用下的磁化現(xiàn)象有3種情況。一種是物質(zhì)本身并不呈現(xiàn)磁性,但由于它內(nèi)部的電子軌道運(yùn)動(dòng),在外磁場(chǎng)作用下會(huì)感應(yīng)出一個(gè)誘導(dǎo)磁矩來(lái),表現(xiàn)為一個(gè)附加磁場(chǎng),磁矩的方向與外電場(chǎng)相反,氣磁化強(qiáng)度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比,并隨著外磁場(chǎng)的消失而消

10、失,這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為逆磁性物質(zhì),其,。第二種情況是物質(zhì)的原子、分子或離子本身具有永久磁矩,由于熱運(yùn)動(dòng),永久磁矩的指向各個(gè)方向的機(jī)會(huì)相同,所以該磁矩的統(tǒng)計(jì)值等于零。但它在外磁場(chǎng)作用下,一方面永久磁矩會(huì)順著外磁場(chǎng)方向排列,其磁化方向與外磁場(chǎng)相同,其磁化強(qiáng)度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比;另一方面物質(zhì)內(nèi)部的電子軌道運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生拉摩運(yùn)動(dòng),其磁化方向與外磁場(chǎng)相反,因此這類(lèi)物質(zhì)在外磁場(chǎng)下表現(xiàn)的附加磁場(chǎng)是上述兩種作用的總結(jié)果,我們稱(chēng)具有永久磁矩的物質(zhì)為順磁性物質(zhì)。顯然,此類(lèi)物質(zhì)的摩爾磁化率是摩爾順磁磁化率和摩爾逆磁磁化率兩部分之和:但由于|,故順磁性物質(zhì)的,可近似的把當(dāng)做,即第三種情況是物質(zhì)被磁化的強(qiáng)度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度之間不存

11、在正比關(guān)系,而是隨著外磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而劇烈地增加,當(dāng)外磁場(chǎng)消失后這種物質(zhì)的磁性并不消失,呈現(xiàn)出滯后的現(xiàn)象。這種物質(zhì)稱(chēng)為鐵磁性物質(zhì)。假定分子間無(wú)相互作用,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)力學(xué)的方法,可以導(dǎo)出摩爾順次磁化率和永久磁矩之間的定量關(guān)系:式中為阿伏伽德羅常數(shù),為玻爾茲曼常數(shù),為熱力學(xué)溫度。物質(zhì)的摩爾順磁磁化率與熱力學(xué)溫度成反比這一關(guān)系,是居里在實(shí)驗(yàn)中首先發(fā)現(xiàn)的,所以該式稱(chēng)為局里定律,稱(chēng)為局里常數(shù)。分子的摩爾逆磁磁化率是由誘導(dǎo)磁矩產(chǎn)生的,它與溫度的依賴(lài)關(guān)系很小。因此具有永久磁矩的物質(zhì)的摩爾磁化率與磁矩間的關(guān)系為:該式將物質(zhì)的宏觀物理性質(zhì)與微觀物理性質(zhì)聯(lián)系起來(lái),因此只要實(shí)驗(yàn)測(cè)得,代入上式就可算出永久磁矩。永久磁矩的

12、單位是Am2。物質(zhì)的順磁性來(lái)自與電子的自旋相聯(lián)系的磁矩。電子有兩個(gè)自旋狀態(tài)。如果原子分子或離子中兩個(gè)自旋狀態(tài)的電子數(shù)不相等,則該物質(zhì)在外磁場(chǎng)中就呈現(xiàn)順磁性。這是由于每一軌道上不能存在兩個(gè)自旋狀態(tài)相同的電子,因而各個(gè)軌道上成對(duì)電子自旋所產(chǎn)生的磁矩是相互抵消的,所以只有存在未成對(duì)電子的物質(zhì)才具有永久磁矩,它在外磁場(chǎng)中表現(xiàn)出順磁性。物質(zhì)的永久磁矩和它所包含的未成對(duì)電子數(shù)n的關(guān)系可用下式表示:稱(chēng)為玻爾磁子,其物理意義是單個(gè)自由電子自旋所產(chǎn)生的磁矩:式中h為普朗克常數(shù);為電子質(zhì)量。由實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)的求出,在算出未成對(duì)電子數(shù)n,這對(duì)于研究某些原子或離子的子組態(tài),以及判斷絡(luò)合物分子的配鍵類(lèi)型是很有意義的。 本

13、實(shí)驗(yàn)采用古埃磁天平法物質(zhì)的摩爾磁化率。由于,則有:式中h為樣品的實(shí)際高度;m為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)樣品的質(zhì)量;M為樣品的摩爾質(zhì)量。由于右邊的各項(xiàng)都可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量,因此樣品的摩爾磁化率可以算得,代入和式即可最后推算出樣品物質(zhì)的未成對(duì)電子數(shù)n。51.5紅外光譜紅外光譜是研究紅外光與物質(zhì)分子間相互作用的吸收光譜。光或者電磁輻射與原子或分子相互作用,原子或分子吸收一定能量的光子發(fā)生能級(jí)躍遷就產(chǎn)生了吸收光譜。物質(zhì)中的分子處于不停地運(yùn)動(dòng)之中,其分子的總能量為電子躍遷、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能量之和。紅外線(xiàn)可引起分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷,所形成的吸收光譜叫做紅外吸收光譜(簡(jiǎn)稱(chēng)IR),由于振動(dòng)能級(jí)月前的同時(shí)也包含著轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷,所以紅

14、外光譜也叫振-轉(zhuǎn)光譜。在紅外光譜中,通常以波長(zhǎng)()或波數(shù)()為橫坐標(biāo),吸收度(A)或百分透過(guò)率為縱坐標(biāo),記錄物質(zhì)分子的吸收曲線(xiàn)。分子發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要吸收一定的能量,這種能量對(duì)應(yīng)于光波的 紅外區(qū)域(12500-25),只有當(dāng)照射體系產(chǎn)生的紅外線(xiàn)能量與分子的振動(dòng)能級(jí)差想當(dāng)時(shí),才會(huì)發(fā)生分子的振動(dòng)能量躍遷,從而獲得紅外光譜。根據(jù)儀器技術(shù)和使用范圍,紅外光又可分為三個(gè)區(qū)域:1. 近紅外區(qū)(泛頻區(qū)):12500-4000(0.8-2.5),主要用于研究分子中的O-H、N-H、C-H鍵的振動(dòng)倍頻與組頻。2. 中紅外區(qū)(基本振動(dòng)區(qū)):4000-400(2.5-25),主要用于研究大部分有機(jī)化合物的振動(dòng)基頻

15、。3. 遠(yuǎn)紅外區(qū)(轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)):400-25(25-400),主要用于研究分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜以及重原子成鍵的振動(dòng),氫鍵的伸縮振動(dòng),彎曲振動(dòng)以及一些絡(luò)合物的振動(dòng)光譜。通常,紅外光譜為中紅外區(qū),它是目前人們研究最多的區(qū)域,也是最有實(shí)際用處的區(qū)域。62.儀器和藥品2.1儀器綜合熱分析儀(TG-DTG-DTA),元素分析儀,紅外分析儀,分析天平,真空干燥箱,研缽,表面皿,古埃磁天平,軟質(zhì)玻璃樣品管,裝樣品工具。2.2藥品一水醋酸銅,8-羥基喹啉(Hoxine),莫爾氏鹽。3.實(shí)驗(yàn)步驟3.1的制備用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取14.5g8-羥基喹啉(Hoxine),10.0g一水醋酸銅(物質(zhì)的量之比為2:1)放入研缽中充分

16、研磨約1-2h,發(fā)生固相配位反應(yīng)?;旌衔镱伾饾u由藍(lán)變綠最后變?yōu)辄S綠色。3.2的熱重分析打開(kāi)工作界面,稱(chēng)取約20mg配合物放入熱分析儀的坩堝,儀器和樣品通入N2氣(100cm3/min)保護(hù),在工作界面上設(shè)置參數(shù),升溫速率為10/min,進(jìn)行程序升溫,升至600,測(cè)定配合物的熱分解過(guò)程,最終打印出溫度-質(zhì)量的熱分析曲線(xiàn)圖。3.3的磁化率測(cè)定1.在保持室內(nèi)安靜的情況下,按操作規(guī)程及注意事項(xiàng)細(xì)心啟動(dòng)磁天平。2.磁場(chǎng)兩極中心處磁場(chǎng)強(qiáng)度H的測(cè)定。用高斯計(jì)重復(fù)測(cè)量三次,分別讀取勵(lì)磁電流值和對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度值。用已知的莫爾氏鹽標(biāo)定對(duì)應(yīng)于特定勵(lì)磁電流值的磁場(chǎng)強(qiáng)度值。標(biāo)定步驟如下:(1)取一只清潔、干燥的空樣品

17、管懸掛于磁天平的掛鉤上,使樣品管底部正好與磁極中心線(xiàn)平齊,準(zhǔn)確稱(chēng)取此時(shí)空樣品管的質(zhì)量;然后將勵(lì)磁電源開(kāi)通,由小至大調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流,從I=0A至I=2.0A,迅速準(zhǔn)確地稱(chēng)取空樣品管的質(zhì)量;繼續(xù)由小至大調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至I=3.0A,再稱(chēng)質(zhì)量;繼續(xù)將電流緩慢升至I=3.5A,稱(chēng)取空樣品管的質(zhì)量,接著又將勵(lì)磁電流緩慢降至I=3.0A,再稱(chēng)空樣品管的質(zhì)量;又將電流降至I=2.0A,再稱(chēng)質(zhì)量;稱(chēng)畢,將勵(lì)磁電流降至為零,斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。此時(shí)磁場(chǎng)無(wú)勵(lì)磁電流,再次稱(chēng)取空樣品管質(zhì)量。 上述勵(lì)磁電流由小至大、再由大致小的測(cè)定方法,是為了抵消實(shí)驗(yàn)時(shí)磁場(chǎng)剩磁現(xiàn)象。此外,實(shí)驗(yàn)時(shí)還須避免氣流擾動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響,并注意勿使樣品管與磁

18、極碰撞,磁極距離不得隨意變動(dòng),每次稱(chēng)重后應(yīng)將天平盤(pán)托起等。同法重復(fù)測(cè)定一次,將測(cè)得的數(shù)據(jù)取平均值。(2)取下樣品管,將事先研細(xì)的的莫爾氏鹽通過(guò)小漏斗裝入樣品管,在裝填時(shí)須不斷將樣品底部敲擊木墊,務(wù)必使粉末樣品均勻填實(shí),直至裝滿(mǎn)為止(約14cm高)。用直尺準(zhǔn)確測(cè)量樣品高度。同上法,將裝有莫爾氏鹽的樣品管置于古埃磁天平中,在相應(yīng)的勵(lì)磁電流I=0A、I=2.0A、I=3.0A、I=3.5A下進(jìn)行測(cè)量,并將兩次測(cè)定的數(shù)據(jù)取平均值。測(cè)定完畢,將樣品管中的莫爾氏鹽倒入回收瓶,將樣品管擦凈備用。(3)測(cè)定的摩爾磁化率。在標(biāo)定的磁場(chǎng)強(qiáng)度的同一樣品管中,裝入待測(cè)樣品,重復(fù)上述(2)的實(shí)驗(yàn)步驟。4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及

19、結(jié)果4.1的制備本次試驗(yàn)合成獲得產(chǎn)物的質(zhì)量為24.203g,理論產(chǎn)量為18.5g,收率為130.8%。收率超過(guò)理論值是因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中醋酸并沒(méi)有完全放出,且產(chǎn)物吸收了空氣中的水分,干燥未完全。4.2的熱重分析根據(jù)DSC-TGA圖可知:第一階段:室溫至97.33,失重14.86%m=368.32*14.86%=54.73g/mol,此時(shí)與CH3COOH的摩爾質(zhì)量較接近,可能失去一分子CH3COOH。第二階段:97.33至169.85,失重15.26%m=368.32*15.26%=54.73g/mol,此時(shí)與CH3COOH的摩爾質(zhì)量較接近,可能失去一分子CH3COOH。第三階段:169.85至27

20、7.91,失重5.772%m=368.32*5.772%=21.259g/mol,此時(shí)與CO的摩爾質(zhì)量較接近,可能失去一分子CO。第四階段:277.91至505.40,失重40.52%m=368.32*40.52%=149.24g/mol,此時(shí)失去配合物中未干燥的水分。在505.40時(shí),剩余23.51%重量,m=368.32*23.51%=86.59g/mol,剩余物質(zhì)為銅和一分子結(jié)晶水。由此可知:配合物分子結(jié)構(gòu)中含有一分子結(jié)晶水,配合物的化學(xué)式為。4.3動(dòng)力學(xué)分析對(duì)于化學(xué)計(jì)量反應(yīng)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的經(jīng)驗(yàn)速率方程,一般也可寫(xiě)成以下類(lèi)似于冪乘積形式:式中個(gè)濃度的方次和等,分別成為反應(yīng)組分A和B等的反

21、應(yīng)分級(jí)數(shù),量綱為一。反應(yīng)總計(jì)數(shù)n為各組分反應(yīng)分級(jí)數(shù)的代數(shù)和:反應(yīng)級(jí)數(shù)的大小表示濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,級(jí)數(shù)越大,則反應(yīng)速率受濃度的影響越大。且根據(jù)反應(yīng)級(jí)數(shù)的定義。在基元反應(yīng)中,單分子反應(yīng)即為一級(jí)反應(yīng),雙分子反應(yīng)即為二級(jí)反應(yīng),三分子反應(yīng)即為三級(jí)反應(yīng)。而在非基元反應(yīng)中,不能對(duì)化學(xué)計(jì)量式應(yīng)用質(zhì)量作用定律,因而不存在反應(yīng)分子級(jí)數(shù)為幾的問(wèn)題。反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)分級(jí)數(shù)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。對(duì)于反應(yīng) 若反應(yīng)的速率與反應(yīng)物A的濃度的一次放成正比,該反應(yīng)就是一級(jí)反應(yīng),即若化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度的二次方成正比,即為二級(jí)反應(yīng)。熱動(dòng)力學(xué)的研究方法有等溫和非等溫兩種,本實(shí)驗(yàn)采用了非等溫的方法,利用程序升溫所得的分析曲線(xiàn)可以求

22、得受熱過(guò)程中的反應(yīng)級(jí)數(shù)n、活化能Ea、頻率因子k0和速率系數(shù)k等參數(shù)。設(shè)某一化合物在加熱過(guò)程中發(fā)生變化其速率方程可用以下通式表示:令升溫速率為:得到:這就是測(cè)定熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)的基本公式,如再進(jìn)一步微分或積分,可導(dǎo)出許多不同形式的動(dòng)力學(xué)方程。假設(shè),則可導(dǎo)出如下結(jié)果:由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得一系列T時(shí)所對(duì)應(yīng)的,再以嘗試法用不同的n值代入,作出若干個(gè)對(duì)線(xiàn)性作圖,就可求得反應(yīng)級(jí)數(shù)n、活化能Ea、頻率因子k0和速率系數(shù)k等參數(shù)。的熱重分析數(shù)據(jù)處理表溫度溫度T1/T重量%an=0時(shí),ln(X)n=1時(shí),ln(X)n=2時(shí),ln(X)n=3時(shí),ln(X)103376.150.0026684.720.0229-15.63

23、7-15.625-15.613-15.602108381.150.0026284.360.0465-14.955-14.931-14.907-14.883113386.150.0025983.710.0891-14.33-14.284-14.237-14.189118391.150.0025682.590.1625-13.755-13.668-13.578-13.485123396.150.0025280.740.2837-13.223-13.061-12.89-12.709128401.150.0024978.010.4626-12.76-12.465-12.139-11.781133406

24、.150.0024674.080.7202-12.342-11.772-11.068-10.241當(dāng)n=1時(shí),Y = A + B * XA=35.30137B=-19149.80745R=-0.99986圖4.3.1 -關(guān)系圖(n=1)當(dāng)時(shí),1. 當(dāng)n=0時(shí)Y = A + B * XA=28.72547B=-16646.02184R=-0.99771圖4.3.2 -關(guān)系圖(n=0)2. 當(dāng)n=2時(shí)Y = A + B * XA=43.52233B=-22284.23056R=-0.99516圖4.3.3 -關(guān)系圖(n=2)3.當(dāng)n=3時(shí)Y = A + B * XA=52.09845B=-2556

25、0.22328R=-0.98355圖4.3.4 -關(guān)系圖(n=3)由圖4.3.1-4.3.4,可知:當(dāng)n=0時(shí),R=-0.99771當(dāng)n=1時(shí),R=-0.99986當(dāng)n=2時(shí),R=-0.99516當(dāng)n=3時(shí),R=-0.98355因?yàn)閨R|=0.99986最接近1,所以反應(yīng)級(jí)數(shù)n=1活化能kJ/mols-14.4的磁化率測(cè)定表4.3.1莫爾氏鹽(10)I/A空管A 空管A+莫爾氏鹽H/mTm/gH/mTm/g0.0013.0783024.96742.016713.079116625.02033.025113.078525025.08503.529213.078529225.12833.02521

26、3.078925225.08672.016913.079416925.02230.0013.0798024.9681I/A空管A 空管A+莫爾氏鹽/gI /g/gI /g0.013.07910.0024.96780.002.013.07930.000225.02130.05353.013.0787-0.000425.08590.11813.513.0785-0.000625.12830.1605表4.3.2 樣品(10)I/A空管A 空管A+樣品H/mTm/gH/mTm/g0.0013.0783023.04442.016713.079116623.04933.025113.078525023.

27、05483.529213.078529223.05833.025213.078925223.05572.016913.079416923.04870.0013.0798023.0439I/A空管A 空管A+樣品/gI /g/gI /g0.013.07910.0023.04420.002.013.07930.000223.04900.00483.013.0787-0.000423.05530.01113.513.0785-0.000623.05830.0141已知:的摩爾質(zhì)量磁化率與溫度的關(guān)系為:為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)的樣品質(zhì)量;為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)的莫爾氏鹽質(zhì)量;為樣品摩爾質(zhì)量:368.32g/mol 由此

28、得到證實(shí)該絡(luò)合物中有1個(gè)未成對(duì)電子。4.5的紅外光譜實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)物的紅外光譜圖如下:表4.5.1 8羥基喹啉類(lèi)配合物的C、H、N的元素分析數(shù)據(jù)表名 稱(chēng)w(N)%w(C)%w(H)%Cu(oxine)28.2(7.96)61.68(61.44)3.38(3.44)圖4.5.1 Cu(oxine)2的紅外光譜圖圖4.5.2 Cu(OAc)2H2O與8羥基喹啉固相反應(yīng)的不同時(shí)間的XRD圖譜由表4.4.1可知,所得化合物中含N元素8.2%(理論值7.96%),C元素61.68%(理論值61.44%),H元素3.38%(理論值3.44%),與理論值非常接近。將所測(cè)配合物紅外譜圖與紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照,判別

29、出配合物個(gè)主要吸收峰的歸屬如下:8-羥基喹啉和銅的配位,使配合物的紅外吸收位置比8-羥基喹啉向高波數(shù)移動(dòng)。3045.56cm-1左右出現(xiàn)一個(gè)若得峰,為芳環(huán)上的C-H伸縮振動(dòng)吸收峰。1032.93cm-1處的弱峰是喹啉環(huán)的振動(dòng)峰。-CH2與銅原子相連時(shí),其非平面搖擺振動(dòng)在1300-1250cm-1間產(chǎn)生穩(wěn)定的紅外強(qiáng)吸收。在1574.07cm-1處出現(xiàn)了仲胺的N-H面變形振動(dòng)的較強(qiáng)吸收峰。5. 結(jié)果分析及討論本次實(shí)驗(yàn)我們用8-羥基喹啉與一水醋酸銅(物質(zhì)的量之比為2:1)放入研缽中充分研磨約1-2h,發(fā)生固相配位反應(yīng)。制取產(chǎn)品后,我們運(yùn)用熱分析、磁化率測(cè)定、紅外光譜等方法對(duì)進(jìn)行表征研究物質(zhì)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。進(jìn)行配合物磁化率的測(cè)定時(shí),我們應(yīng)注意:標(biāo)定和測(cè)定用的試劑研細(xì),填裝時(shí)要不斷敲擊桌面,使樣品填裝得均勻沒(méi)有斷層。并且要達(dá)到15cm以上;吊繩

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