分光光度法测的配合物的稳定常数

1、一、目的与要求。J'uh£1.掌握连续法测定配合物组成及稳定常数的方法；*2.掌握分光光度计的使用方法；-3.用分光光度法中的连续变化法测的Fe+3与钛铁试剂形成配合物的组成及稳。一wJ,定常数。OCU D溶液中金属离子M和配位体L形成配合物，其反应式为：M+nL<>ML«当达到络合平衡时：K=Cm或式中：K为配合物稳定常数；Cm为络合平衡时金属离子的浓度（严格应为活度）；如为络合平衡时的配位体浓度；Cm5为络合平衡时的配合物浓度；n为配合物的配位数。,配合物稳定常数不仅反映了它在溶液中的热力学稳定性，而且对配合物的实际应用，特别是在分析化学方法中具有重

2、要的参考价值。显然，如能通过实验测得公式中右边各项浓度及n值，则就能算得K值。本实验采用分光光度来测定上述这些参数。L分光光度法的实验原理：让可见光中各种波长单色光分别、依次透过有机物或无机物的溶液，其中某些波长的光即被吸收，使得透过的光形成吸收谱带。如图II-6-1所示，这种吸收谱带对于结构不同的物质具有不同的特性，因而就可以对不同产物进行鉴定分析。根据比尔定律，一定波长的入射光强电与透射光强I之间的关系：I=产(6.2)式中；K为吸收系数，对于一定溶质、溶剂及一定波长的入射光K为常数，C为溶液浓度,CwOO7C一Iwd为盛样溶液的液槽的透光厚度&由(62)式可得;(63)+称透射比

3、,令人=怆与,则得：A二短。从公式可看出：在固定液槽厚度d和入射光波长的条件下，吸光度A与溶液浓度c成正比，选择上射光的波张，使它对物质既,oDU痛ft的灵敏度春麋罐溶液南箕彼倾:的吸悌1蹴为最小跟作吸光度A对被测物质c的关系曲线，测定未知浓度物质的吸光度，即能从Ac关系上求得相应的浓度值，这是光度法的定量分析的基础。2/nm图n-6-i吸收谱带0.00.20.40.60.81.0图n6-2摩尔分数一吸光度曲线1.等摩尔数连续递变法测定配合物的组成连续递变法又称递变法，它实际上是一种物理化学分析方法，可以用来研究当两个组分项混和时，是否发生化合、络合、缔合等作用以及测定两者之间的化学比。其原理

4、是:在保持总的摩尔 螂变的前提下,依次召诙康女和两和盼的摩超1热6翻丽趣光tnc°(icug.二作摩尔分数L吸光度曲线.如图2所示，从曲线上吸光度的极大值，即能求出nQa0UOS°L43值。为了配制溶液方便几通常取相同摩尔法M痴啦体L版 在维持总体积不变的条件下，按不同的体积比配成一系列混和溶液，这样，它们的体积比也就是摩泉解建做&摄瞬为A.则极WL；雌解射#即：。仁f叮二；.一“。：L；vt.QC43片QD,.p'°.<ci'HtJPgg它,u.B、,/.?!&0du，b(6.4)3-M液的体积分数为1-xv则配位数:(6.

5、5)若溶液中只有配合物具有颜色，则溶液的吸光度A和的含量成正比，作A-xv图，从曲线的极大值位置即可直接求出n。但在配制成的溶液中除络合外，尚有金属离子M和配-O,°.yP，丁rya»te-o.”br-丁pV-o-®a1体L与配合物在同一波长入最大中也存在着一定程度的吸收。因此所观察到的吸光度A并不是完全由配合物ML吸收所引起，必须加以校正，其校正方法如下:作为实验测得的吸光度A对溶液组成（包括金属离子浓度为零和配位体浓度为零两点）的.Q（41图，联结金属离子浓度为零及配位体浓度为零的二点的直线如图口-6-3所示，则直线上所表示的不同组成吸光度数值A。，可以认为是

6、由于金属离子M和配位体L吸收所引起，因此把实验所观察到的吸光度A'减去对应组成上的该直线读得的吸光度数值Ao所得的差值： A=A5-A0 ,就是该溶液组成下浓度的吸光度数值。作此吸光度 A-xv曲线，如图IIIIII曲线极大值所对应的溶液组成就是配合物组成。曲逸释跷派长范围内艮福,疝/二，二二二3种配介物有吸收，而金属离子M和配位体L等都不吸收和极少吸收，« D» 79, n -奇 u- .一吸收只有百到陈栋品外沟,曲球谢极大局向娜幽睫册fe.配合物组成。1.0D图3 4网曲线图图4AAxv曲线图1稀释法测定配合物的稳定常数apT设开始时金属离子M和配位体L的浓度分

7、别为a和b,而达到络合平衡时配合物浓度X(6.6)jgr:=一-(a-X)(b-nXT由于吸光度已经过上述方法进行校正，因此可以认为校正后,溶液吸光度正比于配合物浓度，如果在两个不同的金属离子和配位体总浓度（总摩尔数）条件下，在同一坐标上分别作吸光度对两个不同总摩尔分数的溶液组成曲线，在这二条曲线上找出吸光度相同的二点，如图n-6-5所示则在此二点上对应的溶液的配合物浓度应相同。设对应于二条曲线上的起始金属离子浓度及配位体浓度分别为a、b“a2.b20则：(qX)(4nXf(a2-Xb2-nX)n(65)解上述方程可得X,然后即可计算配合物稳定,常数K。0.8图n-6-5吸光度一溶液组成图E_

8、a2(h2-nx)n-aA(b-nx)n(b?-nx)n-(瓦-nx)n求解分析:开始ab0一尸一平衡(a-x)(b-nx)xx>0.(a-x)>0、(b-nx)>0即0<x<a,且0<x<b/na为a1、a2中较小者，b为瓦、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X。进行迭代求X。三、仪器与药品1 .紫外可光光度计:2 .硫酸铁镂(AR)、铁钛试剂(AR);3 .0.0025M硫酸铁冷安溶液；0.0025M铁钛试4 .醋酸一醋酸冷安缓冲溶液;5 .移液管、容量瓶；等等。STSTSTSTSTSTSTSTST

9、STST掰UI徐率也抑0TZ£S9L86OT"工也年制监举OT68L9SEZT0*川游/海1ftTTOT68L9S£ZT名修宰装(ituosW-/吸光度的测定?CZ_I=-«-cr*obb3cG安U)o57<1nro四个比色皿装入蒸馆充.放置于R,待数显稳定后，按ASB.O自动调零。保留R比色皿，另三个比色皿分别放置于Ss3 待数显稳定后，按ASB.O100%T动调零。SS?比色皿蒸夕留水倒掉，依次装入被测溶液，在方式data每按一次=° c ( txM 如不在进入：r START/STOPEp一次数据。_ 方式叫1 data|式即可出MODE2 ENTERjQkDATA1.2.3.4.5.系；6.作二组溶液的吸光度A对溶液组成的A-x曲线;七、数据记录和结果处理按上述方法进行校正，求出二组溶液中配合物的校正吸光度数值（AA=A-Ao）；作第一组溶液校正后的吸光度（AA）对溶液组成的图（即AA-Q；。aV-arr=r-rf°a3r'17»-*<*找