磺基水楊酸合鐵(III)配

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1、實驗22磺基水楊酸合鐵（III）配合物的組成及其穩(wěn)定常數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?．掌握等摩爾連續(xù)變化法測定配合物組成及其穩(wěn)定常數(shù)的原理和方法。2．學(xué)習(xí)分光光度計的使用。3.進一步鞏固溶液的配制、液體的移取等操作。二、實驗原理3+在溶液中，磺基水楊酸（，簡寫為H3R）與Fe可以形成穩(wěn)定的配合物，因溶液pH值的不同，形成配合物的組成也不同。在pH10左右，可生成1?3的配合物，呈黃色。在pH為4～10之間生成紅色的1?2配合物。在pH＜4時，它形成1?1的配合物，呈紫紅色（也有稱紅褐色），配位反應(yīng)為：3+Fe++2H+本實驗通過加入一定量的HClO4溶液來控制溶液的

2、pH值，測定pH＜2.5時所形成的紫紅色的磺基水楊酸合鐵（III）配離子的組成及穩(wěn)定常數(shù)。目前測定配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的方法很多，其中分光光度法是常用的方法之一。其基本原理如下：當(dāng)一束波長一定的單色光通過有色溶液時，光的一部分被溶液吸收，另一部分透過溶液。對光的吸收和透過程度，通常有兩種表示方法：一種是用透光率T表示，即透過光的強度It與入射光強度I0之比，即ItT=I0另一種是用吸光度A（又稱消光度，光密度）來表示，它是透光率的負對數(shù)，即I0A=?lgT=lgItA值越大，表示單色光被有色溶液吸收的程度越大，反之A值小，光被有色溶液吸收的程度小。朗伯-比爾

3、定律指出：當(dāng)一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與溶液的濃度c和液層厚度l的乘積成正比，即A=εcl式中：ε為摩爾吸光系數(shù)，在一定波長下，它是有色物質(zhì)的一個特征常數(shù)。在用分光光度法測定溶液中配合物的組成時，通常有摩爾比法、等摩爾連續(xù)變化法、斜率法和平衡移動法等，每種方法都有一定的適用范圍，本實驗采用等摩爾連續(xù)變化法。由于所測溶液中，13+磺基水楊酸是無色的，F(xiàn)e溶液的濃度很稀，也可認為是無色的，只有磺基水楊酸合鐵配離子(MRn)是有色的，因此溶液的吸光度只與配離子的濃度成正比。通過對溶液吸光度的測定，可以求出該配離子的濃度，從而確定其組成和穩(wěn)定常數(shù)。所謂等摩爾

4、連續(xù)變化法就是保持溶液中金屬離子M和配位體R的總物質(zhì)的量[n(M)+n(R)]不變的nR()nM()前提下，使或連續(xù)變化，而配制一系列溶液，在這一系列溶液中，有一nM()()+nRnM()()+nR些溶液中的金屬離子是過量的，而另一些溶液中配體是過量的。在這兩部分溶液中，配離子的濃度都不可能達到最大值，只有當(dāng)溶液中金屬離子與配體的物質(zhì)的量之比與配離子的組成一致時，配離子的濃度才能達到最大。由于中心離子和配體基本無色，只有配離子有色，所以配離子的濃度越大，溶液的顏色越深，其吸光度也就越大。因而吸光度最大的溶液，n(R)/n(M)即為配合物中配體和金屬離子的個數(shù)

5、比。實驗中用物質(zhì)的量濃度相等的金屬離子溶液和配體溶液，按照不同的體積比（即物nR()質(zhì)的量之比）配成一系列溶液，測定其吸光度A。若以吸光度（A）為縱坐標，以為橫nM()()+nR坐標作圖，可得一曲線（如圖3-7所示）。將曲線兩邊的直線部分延長相交于O，即O點的吸光度A1最大，由O點的橫坐標值F可以計算配離子中金屬與配體的A1O配位比，即可求得配合物MRn中配體的數(shù)目n值。由圖3-7可看出，最大吸光度O點可認為是M和R全吸A2B部形成配合物時的吸光度，其值為A1，由于配離子有一部光分離解，其濃度要稍小一些，所以實驗測得的最大吸光度在度B點，其值為A2。因此配離

6、子的離解度α可表示為：0FnR()A?AA122nM()()+nRα==1?AA11圖3-7吸光度-組成曲線圖設(shè)c為配合物完全不離解時的濃度，其值為對應(yīng)于O點的金屬離子總濃度，即：c=c(M)；若配合物的配位數(shù)n=1，則根據(jù)配位反應(yīng)：M+RMR平衡濃度cαcαc－cα[]1MR?αAA/21K===22[]M[]RccAAα(1/)?21將相關(guān)數(shù)據(jù)代人上式，可計算出配位反應(yīng)平衡常數(shù)。本實驗測得的是配位反應(yīng)的表觀穩(wěn)定常數(shù)，如欲得到熱力學(xué)Ｋ穩(wěn)，還需要控制測定時的溫度，溶液的離子強度以及配位體在實驗條件下的存在狀態(tài)等因素。如當(dāng)溶液具有一定酸度時，弱酸性的配體存在酸

7、效應(yīng)。溶液的酸度越大，酸效應(yīng)越明顯。如果考慮弱酸配體的電離平衡，則要對表觀穩(wěn)定常數(shù)加以校正，校正公式為：lgK穩(wěn)=lgK*+lgθ對于磺基水楊酸，pH=2時，lgθ=10.2。二、實驗用品儀器與材料：可見分光光度計、燒杯、容量瓶（100mL，2只）、吸量管（10mL,5支）、錐形瓶（50mL，11只）、洗耳球、鏡頭紙。2-1-13+-1試劑：HClO4(0.01mol·L)、磺基水楊酸（0.0100mol·L）、Fe（0.0100mol·L）三、實驗步驟1.配制系列溶液-13+（1）配制0.00100mol·LFe溶液。-13+-1準確吸取10.0mL0.0

8、100mol·LFe溶液，注入100mL容量瓶中，用