络合物组成和不稳定常数的测定-----等摩尔系列法.doc

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1、韩山师范学院化学系化学专业物化实验课实验报告班级20011312学号23姓名高旺珠同组陈红乳、吴和生评分实验日期:2004年3月10日室温21.7℃气压101.22*103Pa教师实验题目:络合物组成和不稳定常数的测定-----等摩尔系列法实验目的:1.学会用等摩尔系列法测定络合物组成、不稳定常数的基本原理和实验方法。2.计算络合反应的标准自由能变化。3.熟练掌握测定溶液pH值和光密度的操作技术。实验原理：　　　　　络合物MAn在水溶液中的络合与解离反应式为：M+nAMAn达到平衡时，Ｋ不稳=[M][A]n[MAn]式中，Ｋ不稳为络

2、合物不稳定常数，［Ｍ］、［Ａ］和［ＭＡn］分别为络合平衡时金属离子、配位体和络合物的浓度、n为络合物的配位数。在络合反应中，常伴有颜色的明显变化，因此研究这些络合物的吸收光谱可以测定它们的组成和不稳定常数。测定方法较多，本实验采用应用最广的等摩尔系列法测定Ｃu（Ⅱ）－磺基水杨酸络合物的组成和不稳定常数。　1、络合物组成的测定在维持金属离子Ｍ和配位体Ａ总浓度不变的条件下，取相同浓度的Ｍ溶液和Ａ溶液配成一系列ＣM／（ＣM＋ＣA）不同的溶液，这一系列溶液称为等摩尔系列溶液，当所生成的络合物ＭＡn的浓度最大时，络合物的配位数n可按下述简单关

3、系直接由溶液的组成求得n＝CA／ＣM显然，通过测定某一随络合物含发生相应变化的物理量，例如光密度Ｄ的变化，作出组成－性质图，从曲线的极大点便可直接得到络合物的组成。络合物的浓度和光密度的关系符合朗伯－比尔定律：Ｄ＝lgＩ0／Ｉ＝acl利用分光光度计或光谱仪测定溶液光密度Ｄ与浓度c的关系，即可求得络合物的组成，不同络合物的组成－光密度图具有不同的形式。2、不稳定常数的测定在络合物明显解离的情形下，用等摩尔系列法得到的曲线，并作切线交于Ｎ点。设在Ｎ点的光密度为Ｄ0，曲线2的极大的光密度为Ｄ，则络合物的解离度为：α＝解离部分／总浓度　　　

4、　　　　　　　　　＝（总浓度－络合物浓度）／总浓度＝（Ｄ0－Ｄ）／Ｄ0对于ＭＡ型络合物的Ｋ不稳＝cα2／（１－α），故将该络合物浓度c及上面求出的α代入此式即可算出不稳定常数。当络合物解离度很小时，此法不易得到准备结果，此时，可在ΔＤ－ＣM／（ＣM＋ＣM）曲线上找出光密度相等的两点，在对应两点的溶液中络合物浓度必定相等。设对应于两等光密度点的起始金属离子浓度和配位体浓度分别为ＣM、和CA、，x为络合物平衡时浓度则：Ｋ不稳＝（ＣM－x）（ＣＡ－nx）n／x＝（－x）（－nx）n／x　　　　解上述方程可得x，进而可求得Ｋ不稳值。通常，络

5、合物溶液的光密度与温度有关，不过Ｃu（Ⅱ）－磺基水杨酸络合物溶液的光密度在20~30。Ｃ随温度变化很小，在实验误差范围之内。实验仪器：　　　　pHs－3C精密pH计（00308619）724型微机型可见分光光度计（00313134）吸量管、容量瓶、小烧杯、滴管主要试剂：0.1000mol／LCuSO4、　　0.1000mol／Ｌ磺基水杨酸、0.25mol／LH2SO4、0.5mol／ＬH2SO4、　　0.5mol／Ｌ　H2SO4、　　0.5mol／LNaOH、1mol／LNaOHH2SO4（pH＝4.5）操作步骤：1、等摩尔系列溶液

6、的配制于烧杯中配制下述溶液，各溶液的ＣM＋ＣA均为0.038mol／Ｌ，并且　　　　ＣM／（ＣM＋ＣA）分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9及1.0。用NaOH溶液及H2SO4溶液调整pH至4.5（先用较粗溶液粗调，当接近4.5时，再用较稀溶液细调）。酸度计应先用邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液校准。然后将被测溶液移入50mL容量瓶中。用少量pH＝4.5的硫酸冲洗电极及烧杯，冲洗液移入容量瓶中，最后用该硫酸溶液稀释至刻度。2、等摩尔系列溶液光密度的测定连接好分光光度计的线路，取光路长度为10mm的比

7、色皿，洗净后，第一支盛pH＝4.5的硫酸，其余依次盛放待测溶液（在盛入溶液前应用该溶液将比色皿洗三次）。将波长调至700nm，测定各溶液光密度Ｄ。数据记录及处理:室温：21.7℃气压：101.22×103Pa硫酸铜溶液浓度ＣM：0.1000mol／Ｌ磺基水杨酸溶液浓度ＣA：0.1000mol／Ｌ溶液的pH＝4.5波长：700nm1、络合物组成的确定：CM/(CM+CA)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0VM/mL01.863.735.597.459.3211.1813.0414.9016.7718.63V

8、A/mL18.6316.7714.9013.0411.189.317.455.593.731.860在D－ＣM／(ＣM＋ＣA)图上，联结ＣM／(ＣM＋ＣA)为０和1.0时两点的直线，　　　　　求得不同组成溶液中，由于金属离子Ｍ和配位体