分光光度法测定络合物的组成及稳定常数VIP免费

分光光度法测定络合物的组成及稳定常数（综合型）实验目的1、掌握分光光度法测定络合物组成及稳定常数的基本原理和方法。2、计算络合反应的标准自由能变化。3、学会使用分光光度计。实验原理溶液中金属离子M和配位体L形成MLn络合物。其反应式为：MLnnLM，当达到平衡时，其络合稳定常数为：nLMMLnK]][[][………（1-1）式中：K为络合物的稳定常数，][MLn、][M、][L分别为络合平衡时络合物、金属离子和配位体的浓度（严格的说（1-1）式中各浓度值应以活度来代替），n为络合物的配位数。显然，如果通过实验能测得（1-1）式中右边各项的浓度及n值，则就能算得K值。本实验采用分光光度法来测定这些参数。1.分光光度法的实验原理让可见光中各种波长的单色光分别地、依次透过溶液，其中某些波长的光即被吸收，使得透过的光形成了吸收谱带（或称吸收曲线），因而可以对不同的物质进行鉴定分析，这是定性分析的基础。根据朗伯—比耳定律，入射光强0I与投射光强I之间有如下关系：klceII0………（1-2）DklcII0ln………（1-3）式中：D称为光密度（或吸光度）；k为吸光系数，对于一定溶质，溶剂及一定波长的入射光k为常数；c为溶液的浓度；l为比色皿（液层）厚度；0II称透光率。从（1-3）式看出，在固定液层厚度l和入射光波长的条件下，光密度D与溶液浓度成正比。选择入射光波长，使它对被测物质即具有一定的灵敏度，又使溶液中其它物质的干扰为最小，做被测物质的CD标准工作曲线，然后测定被测溶液的光密度，根据光密度的大小即可在标准工作曲线上求得相应的浓度值，这是定量分析的基础。2.络合物组成的测定本实验采用等摩尔连续变化法测定络合物的组成，其原理如下：在保持总摩尔数不变的情况下，依次改变体系中两组分摩尔分数的比值，配制一系列摩尔分数不同的溶液，测量这一系列溶液的光密度D值。做光密度D-摩尔分数x曲线如图5-2所示，从曲线上光密度的极大之maxD所对应的摩尔分数值，即可求出n值。为了配溶液时方便，通常取相同摩尔浓度的M溶液和L溶液，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合物溶液。这样，它们的体积比也就是摩尔分数之比。设x为1maxD时所取L溶液的体积分数，即：LMLVVVxM溶液的体积分数为x1，则配位数为：xxn1……（1-4）若溶液中只有络合物MLn具有颜色，则溶液的光密度D和MLn的含量成正比，作D-x图，从曲线上的极大位置即可求出n值。若配成的溶液中除络合物外，尚有金属离子M及配位体L与络合物在同一波长中也存在着一定程度的吸收，此时所观察到的光密度D并不是完全由络合物MLn吸收所引起，必须加以校正。其校正方法如下：作出实验测得的光密度D对溶液组成（包括金属离子浓度和配位体离子浓度为0的两点）的图。连接金属离子浓度为0及配位体浓度为0的两点的直线如图5-3所示，直线上所表示的不同组成光密度数值0D可以认为是由金属离子M和配位体L吸收所引起，因此，把实验所观察到的光密度数值'D减去对应组成上该直线读出的光密度数值0D，所得到的差值0'DDD就是该溶液组成下浓度的光密度数值。作此光密度xD的曲线，曲线极大点所对应的溶液的组成就是络合物组成。用此方法测定络合物组成时，必须在所选择的波长范围内只有MLn一种络合物有吸收，而金属离子M和配位体L等都不吸收或很少吸收，只有在这种情况下xD曲线上极大点所对应的组成才是络合物组成。3.稀释法测定络合物稳定常数设开始时金属离子M和配位体L的浓度分别a和b，而达到络合平衡时络合物浓度为x则nnxbxaxK))((…（1-5）由于光密度已经过上述方法校正，因此可认为校正后溶液光密度正比于络合物浓度。如果两个不同浓度的M金属离子和配位体总浓度相同（总摩尔数）条件下，在同一坐标上分别作光密度对两个不同总摩尔数的溶液组成曲线。在这两条曲线上找出光密度相同的任意两点如图5-4所示，则在此两点上所对应的溶液的络合物浓度应相同。设对应于两条曲线的起始金属离子浓度及配位体浓度分别为1a1b，2a2b，则nnnxbxaxnxbxaxK))(())((2211………（1-6）解上述方程可得x，然后即可计算络合物稳定常数K。仪器和试剂72型分光光度计1套容量瓶...