甲基红的解离平衡常数的测定精选文档.ppt
甲基红的解离平衡常数的测定2022/9/20本讲稿第一页，共十五页一、目的要求一、目的要求掌握掌握723PC分光光度计和分光光度计和pHS-10A型型pH计的原理与计的原理与使用方法使用方法测定甲基红的解离常数测定甲基红的解离常数2022/9/20本讲稿第二页，共十五页二、实验原理二、实验原理甲基红的分子式：甲基红的分子式：，简写简写成HMR;具有酸具有酸(HMR)(HMR)与碱式与碱式(MR(MR-)两种形式，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶两种形式，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶液中呈红色，在酸性溶液中以两种形式存在：液中呈红色，在酸性溶液中以两种形式存在：HMR H+MR-解离平衡常数：解离平衡常数：2022/9/20本讲稿第三页，共十五页二、实验原理二、实验原理C(MRC(MR-)/c(HMR)/c(HMR)的比值用分光光度法测定计算的比值用分光光度法测定计算式中：式中：1 1、A A2 2分别为分别为HMRHMR和和MR-MR-的最大吸收波长处所测的最大吸收波长处所测得的总的吸光度；得的总的吸光度；k k1,HMR1,HMR、k k1,MR-1,MR-、k k2,HMR2,HMR、K K2,MR-2,MR-分别为分别为HMRHMR和和MR-MR-在最大波长在最大波长1 1、2 2处的摩尔吸收系数。处的摩尔吸收系数。各物质的摩尔吸收系数值可由作图法求得。分别配制各物质的摩尔吸收系数值可由作图法求得。分别配制pH=2pH=2的的各种浓度的甲基红酸性溶液，在波长各种浓度的甲基红酸性溶液，在波长1 1分别测定各浓度的吸分别测定各浓度的吸光度，然后对浓度作图得到一条通过原点的直线，由直线光度，然后对浓度作图得到一条通过原点的直线，由直线的斜率可以计算的斜率可以计算k k1,HMR1,HMR值，其余各摩尔吸收系数的求法相似。值，其余各摩尔吸收系数的求法相似。2022/9/20本讲稿第四页，共十五页三、主要仪器与试剂三、主要仪器与试剂723PC分光光度计台，分光光度计台，pHS-10A型型pH计台计台容量瓶容量瓶(50mL2只只,25mL8只只)移液管移液管(5mL、10mL、25mL各只各只)甲基红溶液：甲基红溶液：0.1g晶体甲基红溶于晶体甲基红溶于50mL95%的乙的乙醇中，用蒸馏水稀释至醇中，用蒸馏水稀释至200mL20乙酸钠，乙酸钠，0.2mol.L-1乙酸，乙酸，0.1mol.L-1 HCl，2mol.L-1 HCl2022/9/20本讲稿第五页，共十五页四、仪器操作方法四、仪器操作方法“方式设定方式设定”键键(MOED):(MOED):用于设置测式方式，透射比方式；吸光度方式用于设置测式方式，透射比方式；吸光度方式和浓度直读方式。使用功能键，根据提示将标样的浓度值或因子输入和浓度直读方式。使用功能键，根据提示将标样的浓度值或因子输入仪器。仪器。2022/9/20本讲稿第六页，共十五页四、仪器操作方法四、仪器操作方法“100%/0ABS”100%/0ABS”键：用于自动调节键：用于自动调节100%T(100%100%T(100%透射比透射比)或或0ABS(0ABS(零吸光度零吸光度););当波长改变时，一定要调整当波长改变时，一定要调整100%100%或或0ABS0ABS。2022/9/20本讲稿第七页，共十五页四、仪器操作方法四、仪器操作方法“0%”“0%”键：用于自动调整透射比。仪器开机后自检的过程中已经将键：用于自动调整透射比。仪器开机后自检的过程中已经将的参数保存在微处理器中，一般情况下无需使用此键；仪器长时间使用，的参数保存在微处理器中，一般情况下无需使用此键；仪器长时间使用，需要调整透射比。需要调整透射比。工工“波波长设定长设定”键键():):用于用于设置分析设置分析波长。波长。2022/9/20本讲稿第八页，共十五页四、仪器操作方法四、仪器操作方法“功能”键(FUNC)：输入已知标准样的浓度值，按功能键一次；输入已知标准样品因子，按功能键二次。2022/9/20本讲稿第九页，共十五页四、仪器操作方法四、仪器操作方法打开仪器电源开关，使仪器预热打开仪器电源开关，使仪器预热2020分钟。仪器通电后，进入自检状态，分钟。仪器通电后，进入自检状态，自检结束后波长自动停在自检结束后波长自动停在560nm560nm处，测量方式自动设定在透射比方式（）处，测量方式自动设定在透射比方式（），并自动调，并自动调100%100%和和0%T0%T。按按“方式键方式键(MODE)(MODE)将测式方式设置为吸光度方式。透射比方式，显示将测式方式设置为吸光度方式。透射比方式，显示器显示器显示“XXXnm,XXX.XT”XXXnm,XXX.XT”吸光度方式，显示器显示吸光度方式，显示器显示“XXXnm,X.XXXAbs”XXXnm,X.XXXAbs”。按按“波长设置波长设置”键键():):设置所需要的波长，如设置所需要的波长，如340nm340nm将参比溶液与被测溶液分别倒入比色皿中，用镜头纸将比色皿擦拭干净，将参比溶液与被测溶液分别倒入比色皿中，用镜头纸将比色皿擦拭干净，光学面保持透明状态光学面保持透明状态打开样品室盖，将盛有溶液的比色皿分别插入比色槽中，盖上样品盖；将打开样品室盖，将盛有溶液的比色皿分别插入比色槽中，盖上样品盖；将参比溶液推入光路中，按参比溶液推入光路中，按“100%100%”键调整零。键调整零。将被测溶液推入光路中，此时显示器显示是被测样品的吸光度。将被测溶液推入光路中，此时显示器显示是被测样品的吸光度。若仪器要与计算机连接，先打开仪器，再打开计算机，打开光谱应用软件，点击连接按钮若仪器要与计算机连接，先打开仪器，再打开计算机，打开光谱应用软件，点击连接按钮即可。即可。2022/9/20本讲稿第十页，共十五页五、实验主要操作步骤五、实验主要操作步骤.按前面介绍的方法开启分光光度计，并与计算机连接好，按前面介绍的方法开启分光光度计，并与计算机连接好，使其处于工作状态。使其处于工作状态。.测定甲基红酸式测定甲基红酸式(HMR)(HMR)和碱式和碱式(MR(MR-)的最大吸收波长的最大吸收波长 液：取液：取0.50mL0.50mL甲基红储备液于甲基红储备液于50mL50mL容量瓶中，加入容量瓶中，加入5mL0.1mol.L5mL0.1mol.L-1 1HClHCl溶液，用蒸馏水稀释至刻度，溶液的溶液，用蒸馏水稀释至刻度，溶液的pHpH大约为，甲基红以酸式大约为，甲基红以酸式存在。存在。B B液：取液：取1.00mL1.00mL甲基红标准溶液于甲基红标准溶液于50mL50mL容量瓶中，加入容量瓶中，加入1mL20%NaHAc1mL20%NaHAc溶液，用蒸馏水稀释至刻度，溶液的溶液，用蒸馏水稀释至刻度，溶液的pHpH大约为大约为8 8，甲基红，甲基红以酸式以酸式-1-1存在。存在。测定上述两种甲基红总浓度相等的溶液的在测定上述两种甲基红总浓度相等的溶液的在350-600nm350-600nm之间吸光度之间吸光度随波长的变化，找出最大吸收波长随波长的变化，找出最大吸收波长、。2022/9/20本讲稿第十一页，共十五页五、实验主要操作步骤五、实验主要操作步骤.检验检验HMRHMR和和MRMR-是否符合朗伯比耳定律，并测定它们是否符合朗伯比耳定律，并测定它们在在、下的吸收波系数下的吸收波系数 取五只取五只5050mlml容量瓶，分别加入甲基红溶液容量瓶，分别加入甲基红溶液0.10ml,0.10ml,0.15ml,0.20ml,0.30ml,0.40ml,0.15ml,0.20ml,0.30ml,0.40ml,再加入再加入1ml 0.2mol.L1ml 0.2mol.L-1-1 HClHCl溶液。另取五只溶液。另取五只5050mlml容量瓶，加入甲基红溶液容量瓶，加入甲基红溶液0.40ml,0.40ml,0.60ml,0.80ml,1.00ml,1.20ml,0.60ml,0.80ml,1.00ml,1.20ml,再加入再加入1ml 20%1ml 20%乙酸钠溶液乙酸钠溶液配制一系列待测液，分别稀释至刻度。在波长配制一系列待测液，分别稀释至刻度。在波长、下测下测定这些溶液及原液的吸光度。由吸光度对浓度作图，计算在定这些溶液及原液的吸光度。由吸光度对浓度作图，计算在下甲基红酸式下甲基红酸式(HMR)(HMR)和碱式和碱式(MR(MR-)的摩尔吸收系数及其他的的摩尔吸收系数及其他的摩尔吸收系数。摩尔吸收系数。2022/9/20本讲稿第十二页，共十五页五、实验主要操作步骤五、实验主要操作步骤.计算不同计算不同pH(HMR)pH(HMR)和和(MR-)(MR-)的相对量的相对量取四只取四只50mL50mL的容量瓶分别加入的容量瓶分别加入0.60mL0.60mL甲基红溶液和甲基红溶液和1.00mL 20%1.00mL 20%乙酸钠溶液再分别加入乙酸钠溶液再分别加入5.00mL5.00mL，2.50mL2.50mL，1.00mL1.00mL，0.50mL 0.20mol.L0.50mL 0.20mol.L-1-1乙酸溶液，用蒸馏水稀释至刻度制成乙酸溶液，用蒸馏水稀释至刻度制成一系列待测液测定在一系列待测液测定在和和下各溶液的吸光度下各溶液的吸光度和，用和，用pHpH计测定各溶液的计测定各溶液的pHpH。2022/9/20本讲稿第十三页，共十五页六、数据处理六、数据处理序号c(MR-)/c(HMR)Lgc(MR-)/c(HMR)pHpKa1234恒温温度：恒温温度：记录实验数据，并计算出甲基红的解离平衡常数由于记录实验数据，并计算出甲基红的解离平衡常数由于和和下所下所测得的吸光度是测得的吸光度是HMRHMR和和MRMR-的吸光度的总和，所以溶液中的吸光度的总和，所以溶液中HMRHMR和和MRMR-的相的相对量由前面所述的关系式计算得到，从而计算出甲基红的解离平衡常数对量由前面所述的关系式计算得到，从而计算出甲基红的解离平衡常数pKpKa a2022/9/20本讲稿第十四页，共十五页七、思考题七、思考题1.1.实验过程中，温度对测定结果有何影响？采取哪些措施减少实验过程中，温度对测定结果有何影响？采取哪些措施减少其影响？其影响？2.2.为什么要用相对浓度？为什么要用相对浓度？3.3.在吸光度测定中，应该怎样选用比色血（吸收池）？在吸光度测定中，应该怎样选用比色血（吸收池）？2022/9/20本讲稿第十五页，共十五页
