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度的乘積成正比。這一規(guī)律稱為.. Lambert Beer定律: A=εcl 式中.. A是有色溶液的吸光度(又稱消光度);ε是摩爾吸收系數(shù),當(dāng)波長(zhǎng)一定時(shí),它是有色物質(zhì)的 一個(gè)特征常數(shù)。 在實(shí)驗(yàn)條件下,我們可以用選定波長(zhǎng)(440 nm)測(cè)定.. H3 R和.. Cu2 +混合液的吸光度。H3 R是 無(wú)色的, Cu2 +在.. 812 nm有最大吸收峰,在.. 400 nm幾乎無(wú)吸收,所以可以認(rèn)為.. 440 nm處的吸收 完全是由.. Cu2+ H3R配合物引起的。因此,溶液的吸光度.. A只與配離子的濃度成正比。通過(guò)溶 液吸光度測(cè)定,可以求出該配離子組成。 下面介紹一種常用的測(cè)定方法— ———等物質(zhì)的量系列法。 設(shè)某金屬離子.. M與配合劑.. L生成.. MLn型配合物,其反應(yīng)為: M+ nL MLn 在一定的條件下(一定的.. pH和離子強(qiáng)度),配制一系列變化組分的溶液,這一系列變化組分的溶 液為中心離子.. M和配體.. L的總物質(zhì)的量保持不變,而.. M 和.. L的摩爾分?jǐn)?shù)連續(xù)變化
(詳見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)的系列溶液配制 表)。若在選定的波長(zhǎng)范圍內(nèi),僅配合物.. MLn對(duì)透過(guò)的單 色光有吸收,則所測(cè)系列溶液的吸光度.. A應(yīng)當(dāng)直接代表相 應(yīng)溶液中配合物.. ML的濃度。以溶液的吸光度對(duì)相應(yīng)組 成作圖,可得如圖.. 37 1所示曲線,根據(jù)圖上最大吸收峰處 所對(duì)應(yīng)的濃度比值[L]/ [M] = n,就是此配合物的組成。 在確定了配合物的組成以后,就可以根據(jù)配合反應(yīng)求 出平衡常數(shù)表達(dá)式,略去.. Cu2 +離子、配體及所生成的配離 子電荷,可以得到下列配位平衡反應(yīng): Cu + nR CuRn (1) [ CuRn ] K穩(wěn).. = [Cu][R] n (2) 據(jù)報(bào)道,當(dāng)溶液.. pH =5時(shí), Cu2 +離子與磺基水楊酸生成配合物磺基水楊酸合銅(Ⅱ)的反應(yīng)為: Cu2 + + O3 S OH COO O3 S C O O Cu + H + O ·.. 145 ·.. 圖.. 37 1吸光度組成圖 此時(shí)配位數(shù).. n = 1,穩(wěn)定常數(shù)即可表示為.. : [ Cu R] K穩(wěn).. = [Cu][R] 通過(guò)一定的數(shù)據(jù)處理就可以求算出一定溫度下.. ,pH =5,磺基水楊酸合銅.. ( Ⅱ)配離子的表觀 穩(wěn)定常數(shù)。 【實(shí)驗(yàn)用品】 儀器.. :721型分光光度計(jì).. 1臺(tái)、.. PHS 2酸度計(jì).. 1臺(tái)、電磁攪拌器.. 1臺(tái)、酸式滴定管.. (50.00 mL )2支、燒杯.. (50 mL)11只、容量瓶.. (250 mL)2個(gè)、容量瓶.. (50 mL)11個(gè)、容量瓶.. (10 mL)3個(gè)、 移液管.. (10 mL)1支、燒杯.. (500 mL)1只。
藥品.. :NaOH(1 mol·L 1)、H NO3 (0.05 mol·L 1)、磺基水楊酸.. (CP)、硝酸銅.. ( CP )。 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 一、溶液的配制 1.配制.. 0.0600 mol·L1的磺基水楊酸溶液.. :精確稱取.. 3.8130 g磺基水楊酸并配成.. 250 mL 溶液。.. 2.配制.. 0.0600 mol·L1的硝酸銅溶液.. :精確稱取.. 3.6240 g硝酸銅并配成.. 250 mL溶液。.. 3.系列溶液的配制 ①將定容好的磺基水楊酸溶液和硝酸銅溶液分別裝入酸式滴定管中.. ,并按下表所給的體積 量取于.. 50 mL小燒杯中混合.. (小燒杯要事前標(biāo)上號(hào).. )。 表 37 1系列溶液的配制表 序號(hào).. V ( H 3 R )/ mL V [ Cu ( N O3 ) 2 ]/ mL A(吸光度.. ) 1 22 2 2 20 4 3 18 6 4 16 8 5 14 10 6 12 12 7 10 14 8 8 16 9 6 18 10 4 20 11 2 22 ②配制.. p H = 5的.. H NO3溶液取.. 500 mL去離子水.. ,在不斷攪拌下滴加.. 0.05 mol·L 1 H N O3至.. pH = 5(用.. p H計(jì)調(diào)整.. )。.. 146 ··.. ③調(diào)整系列溶液的.. pH用電磁攪拌器在不斷攪拌下向各系列溶液中滴加入.. 1 mol·L1 N aOH溶液.. (溶液的.. pH用.. pH計(jì)控制.. ),調(diào)節(jié).. pH為.. 4左右時(shí)改用.. 0.05 mol·L 1 NaOH溶液調(diào) 節(jié).. pH =5.0(pH >5.0時(shí)可用.. 0.05 mol·L 1 HNO3調(diào)節(jié).. ),取出電極并用.. pH為.. 5.0的.. H NO3溶 液洗滌電極.. ,洗液并入小燒杯后一并轉(zhuǎn)移到相同編號(hào)的.. 50 mL容量瓶?jī)?nèi).. ,最后用.. pH =5.0的.. H N O3溶
液定容至.. 50 mL。 ④稀釋液的配制用.. 10 mL移液管分別移取.. 7.50 mL、5.00 mL和.. 2.50 mL5號(hào)溶液于.. 10 mL的容量瓶?jī)?nèi).. ,用.. pH = 5.0的.. H N O3溶液稀釋至刻度.. ,混勻后即得到稀釋倍數(shù)為.. 3/ 4、1/ 2和.. 1/ 4的.. 5′、5″和.. 5..溶液。 二、系列溶水浴氮吹儀液吸光度的測(cè)定 用.. 721型分光光度計(jì)在波長(zhǎng)為.. 440 nm、比色皿槽厚度為.. 1 cm、pH =5.0的.. H NO3溶液為空 白溶液.. ,調(diào)整吸光度.. A = 100% ,測(cè)定以上.. 11份系列溶液和.. 3份稀釋液的吸光度.. ,并記錄測(cè)定 結(jié)果。 三、配合物組成的確定和穩(wěn)定常數(shù)的求算 1.配合物組成的確定 以系列溶液的吸光度.. A為縱坐標(biāo).. ,以溶液的.. H3 R和.. Cu2 +的摩爾分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖.. ,所得曲 線上最大峰值所對(duì)應(yīng)的.. V ( H3 R)/ V (Cu2 + )(即為二者摩爾分?jǐn)?shù)之比.. )即為此條件下配合物的 組成。.. 2.配合物表觀穩(wěn)定常數(shù)的求算 根據(jù)稀釋液.. 5′的吸光度值.. ,在曲線上找到與.. 5′溶液吸光度值相同的.. Q′點(diǎn),再在橫坐標(biāo)上找 出與.. Q′相對(duì)應(yīng)的.. V′(Cu
2+ )和.. V′( H3 R)。根據(jù).. Lambert Beer定律可知.. Q′點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的組成溶液 中配合物的濃度與.. 5′溶液中的配合物濃度相同。 設(shè)其配合物濃度為.. x,則對(duì)應(yīng)于.. 5′稀釋液有.. : Cu2+3 10 離子的總濃度.. A1= 4 ×0.0 600×50 ( mol·L 1) H3 R的總濃度.. B1= 3 ×0.0 600×.. 14 ( mol·L 1) 4 50 未配合的.. Cu2 +離子濃度.. [Cu2+ ]= A1 x 未配合的.. H3 R濃度.. [ H3R] = B1 nx x 由式.. (2)得出.. : K穩(wěn).. =
