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磺基水杨酸与Fe配合物的组成及稳定常数的测定制作者 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望实验目的n n了解分光光度法测定配合物的组成及稳定了解分光光度法测定配合物的组成及稳定常数的原理和方法。常数的原理和方法。n n 测定磺基水杨酸合铁配合物的组成及稳定测定磺基水杨酸合铁配合物的组成及稳定常数。常数。n n学习分光光度计的使用。学习分光光度计的使用。11/16/20222磺基水杨酸与Fe3+配合物实验原理n n设设设设中中中中心心心心离离离离子子子子(M)(M)和和和和配配配配位位位位体体体体(L)(L)在在在在某某某某种种种种条条条条件件件件下下下下反反反反应应应应，只生成一种配合物只生成一种配合物只生成一种配合物只生成一种配合物MLnMLnM+nL=MLnM+nL=MLnn n若若若若MM和和和和L L都都都都是是是是无无无无色色色色的的的的，而而而而MLnMLn有有有有色色色色，则则则则此此此此溶溶溶溶液液液液的的的的吸吸吸吸光光光光度度度度与与与与配配配配合合合合物物物物浓浓浓浓度度度度成成成成正正正正比比比比。测测测测出出出出此此此此溶溶溶溶液液液液的的的的吸吸吸吸光度，即可求出该配合物的组成和稳定常数。光度，即可求出该配合物的组成和稳定常数。光度，即可求出该配合物的组成和稳定常数。光度，即可求出该配合物的组成和稳定常数。11/16/20223磺基水杨酸与Fe3+配合物等摩尔系列法测定配合物组成的原理n n保持每份溶液中保持每份溶液中CM与与CL之和不变之和不变;n n改变中心离子与配位体的相对量，配制一改变中心离子与配位体的相对量，配制一系列溶液系列溶液;n n当溶液中心离子与配位体的物质的量之比当溶液中心离子与配位体的物质的量之比与配离子的组成一致时，配离子的浓度才与配离子的组成一致时，配离子的浓度才能达到最大，吸光度也最大能达到最大，吸光度也最大;M+nL=MLn11/16/20224磺基水杨酸与Fe3+配合物n n本本本本实实实实验验验验测测测测定定定定磺磺磺磺基基基基水水水水杨杨杨杨酸酸酸酸与与与与FeFe3+3+形形形形成成成成配配配配合合合合物物物物的的的的组组组组成成成成及及及及稳稳稳稳定定定定常常常常数数数数。形形形形成成成成的的的的配配配配合合合合物物物物组组组组成成成成和和和和颜颜颜颜色色色色因因因因pHpH不不不不同同同同而而而而异异异异。当当当当pH4pH4时时时时，形形形形成成成成1 1 1 1的的的的紫紫紫紫红红红红色色色色配配配配合合合合物物物物；pHpH在在在在4 41010间间间间时时时时生生生生成成成成1 1 2 2红红红红色色色色配配配配合合合合物物物物；pHpH在在在在1010左左左左右右右右时时时时，生生生生成成成成1 1 3 3的的的的黄黄黄黄色配合物色配合物色配合物色配合物。n n本本本本实实实实验验验验是是是是在在在在pH pH=2 2时时时时测测测测定定定定磺磺磺磺基基基基水水水水杨杨杨杨酸酸酸酸与与与与FeFe3+3+形形形形成成成成的的的的配合物配合物配合物配合物的组成和稳定常数。的组成和稳定常数。的组成和稳定常数。的组成和稳定常数。11/16/20225磺基水杨酸与Fe3+配合物分光光度法基本原理简介分分光光光光度度法法（spectrophotometry）是是基基于于物物质质分分子子对对光光的的选选择择性性吸吸收收而而建建立立起起来来的的分分析析方方法法。按按物物质质吸吸收收光光的的波波长长不不同同，分分光光光光度度法法可可分分为为紫紫外外分分光光光光度度法法、可可见见分分光光度法及红外分光光度法（又称红外光谱法）。光光度法及红外分光光度法（又称红外光谱法）。分分光光光光度度法法的的灵灵敏敏度度较较高高，适适用用于于微微量量组组分分的的测测定定。其其灵灵敏敏度度一一般般能能达达到到110 gL-1的的数数量量级级。但但该该方方法法的相对误差较大，一般可达到的相对误差较大，一般可达到25%。11/16/20226磺基水杨酸与Fe3+配合物若将光按照波长或频率排列，则可得如下表所示的电磁波谱表：若将光按照波长或频率排列，则可得如下表所示的电磁波谱表：X射线射线 0.1100 nm 远紫外光远紫外光 10200 nm 近紫外光近紫外光 200400 nm 可见光可见光 400760 nm 近红外光近红外光 7502500 nm 中红外光中红外光 25005000 nm 远红外光远红外光 500010000 nm 微微 波波 0.1100 cm 无线电波无线电波 11000 m1 1、物质的颜色与吸收光的关系、物质的颜色与吸收光的关系日光：日光：紫紫 蓝蓝 青青 绿绿 黄黄 橙橙 红红11/16/20227磺基水杨酸与Fe3+配合物复合光复合光：由各种单色光组成的光。由各种单色光组成的光。如白光如白光(太阳光太阳光)单色单色光光：只具有一种波长的光。只具有一种波长的光。要求：要求：=2nm。互补色光互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。物物质质的的颜颜色色是是由由于于物物质质对对不不同同波波长长的的光光具具有有选选择择性性的的吸收作用而产生的吸收作用而产生的。如：如：CuSO4呈兰色呈兰色。物质呈现的颜色和吸收的光物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是颜色之间是互补关系互补关系。光的互补：光的互补：蓝蓝 黄黄11/16/20228磺基水杨酸与Fe3+配合物2、光的吸收定律朗伯比耳定律 朗伯朗伯(Lambert)(Lambert)于于17601760年阐明了光的吸收程度和吸年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。收层厚度的关系。A Ab b 18521852年比耳年比耳(Beer)(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。浓度之间也具有类似的关系。A A c c 二者的结合称为朗伯二者的结合称为朗伯比耳定律，比耳定律，A A b bc c 11/16/20229磺基水杨酸与Fe3+配合物朗伯朗伯比耳定律数学表达式：比耳定律数学表达式：Alg（I0/It)=b c 式中：式中：A，吸光度，是无量刚的物理量，描述溶液对光，吸光度，是无量刚的物理量，描述溶液对光的吸收程度；的吸收程度；b，液层厚度，液层厚度(光程长度光程长度)，通常以，通常以cm为为单位；单位；c，溶液的浓度，溶液的浓度，mol L-1；称为称为摩尔吸光系摩尔吸光系数数,单位单位Lmol-cm-1,仅仅与入射光波长、溶液的性质与入射光波长、溶液的性质及温度有关，而及温度有关，而 与浓度无关。与浓度无关。上上式式表表明明：当当一一束束单单色色光光通通过过有有色色溶溶液液时时，其其吸吸光光度度与与溶溶液液浓浓度度和和宽宽度度的的乘乘积积成成正正比比。（前前提提条条件件：单单色色光、稀溶液）光、稀溶液）11/16/202210磺基水杨酸与Fe3+配合物透光度透光度(透光率透光率)T T、吸光度、吸光度A A及浓度及浓度c c之间的关系之间的关系：透光度透光度T 描述入射光透过溶液描述入射光透过溶液的程度的程度:T=I t /I0=10-b c 吸光度吸光度A描述溶液对光的吸收描述溶液对光的吸收程度，程度，A与与T的关系的关系:A lg（I0/It)=-lg T=b c 通常透过光通常透过光It和入射光和入射光I0的比值的比值It/I0称为称为透光度透光度或或透光率透光率，符，符号为号为T，即，即T=It/I0 100%。T越大，表示对光的吸收越小。越大，表示对光的吸收越小。11/16/202211磺基水杨酸与Fe3+配合物（1）基本组成a.a.光源光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。可见光区：可见光区：钨灯钨灯作作为光源，其辐射波长范为光源，其辐射波长范围在围在3203202500 nm2500 nm。紫外区：紫外区：氢、氘灯氢、氘灯。发射发射185185400 nm400 nm的连的连续光谱。续光谱。11/16/202212磺基水杨酸与Fe3+配合物 b.单色器又称又称波长控制器波长控制器，其作用是，其作用是将光源发射的复合光分解将光源发射的复合光分解成单色光，并可从中选出一任波长单色光的光学系统。成单色光，并可从中选出一任波长单色光的光学系统。包括包括狭缝、色散元件和准光装置狭缝、色散元件和准光装置。色散元件的作用是色散元件的作用是将复合光分解成单色光将复合光分解成单色光，有，有棱镜或光栅棱镜或光栅两种。两种。11/16/202213磺基水杨酸与Fe3+配合物 b.b.选择合适的参比溶液选择合适的参比溶液 为什么需要使用参比溶液？为什么需要使用参比溶液？A=A1+A2+A(x)，使测得的的吸光度真正反映使测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度待测溶液吸光强度,A1+A2+=0,=0,A=A(x)。参比溶液的选择一般遵循以下原则：参比溶液的选择一般遵循以下原则：若仅待测组分与显色剂反应产物有吸收，用若仅待测组分与显色剂反应产物有吸收，用纯溶剂（水纯溶剂（水)作作参比溶液；参比溶液；若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收，用本身无吸收，用“试剂空白试剂空白”(不加试样溶液不加试样溶液)作参比溶液；作参比溶液；若待测试液在测定波长处有吸收，而显色剂等无吸收，则若待测试液在测定波长处有吸收，而显色剂等无吸收，则可用可用“试样空白试样空白”(不加显色剂不加显色剂)作参比溶液；作参比溶液；11/16/202214磺基水杨酸与Fe3+配合物三、实验步骤三、实验步骤1配制溶液配制溶液(1)配制配制0.00100M Fe3+溶液溶液100mL0.0100M Fe3+10.00mL稀释到刻度稀释到刻度0.0100M HClO4(2)配制配制0.00100M 磺基水杨酸溶液磺基水杨酸溶液不不能能用用水水稀稀释释0.0100M 磺基水杨酸磺基水杨酸10.00mL稀释到刻度稀释到刻度0.0100M HClO411/16/202215磺基水杨酸与Fe3+配合物三、实验步骤三、实验步骤2配制系列的待测溶液配制系列的待测溶液50mLHClO4H3LFe3+按照表格依次配制按照表格依次配制共共9份份 3待测溶液吸光度的测定待测溶液吸光度的测定测定上述溶液的吸光度（测定上述溶液的吸光度（A）max=500nm，1cm比色皿，蒸馏水为参比溶液比色皿，蒸馏水为参比溶液 由稀到浓测定由稀到浓测定11/16/202216磺基水杨酸与Fe3+配合物注意事项n n公用移液管贴有标签，必须专用，用完及时放回。公用移液管贴有标签，必须专用，用完及时放回。公用移液管贴有标签，必须专用，用完及时放回。公用移液管贴有标签，必须专用，用完及时放回。n n分光光度计的比色皿不能乱拿，专机专用。分光光度计的比色皿不能乱拿，专机专用。分光光度计的比色皿不能乱拿，专机专用。分光光度计的比色皿不能乱拿，专机专用。n n如如如如果果果果比比比比色色色色皿皿皿皿不不不不配配配配套套套套，或或或或清清清清洁洁洁洁程程程程度度度度不不不不一一一一，会会会会造造造造成成成成测测测测出出出出的的的的吸吸吸吸光光光光度度度度数数数数值值值值差差差差别别别别很很很很大大大大，可可可可用用用用同同同同一一一一个个个个比比比比色色色色皿皿皿皿来来来来测测测测定定定定参比液和样品。参比液和样品。参比液和样品。参比液和样品。11/16/202217磺基水杨酸与Fe3+配合物数据处理n n以吸光度以吸光度以吸光度以吸光度A A对对对对FeFe3+3+的摩尔分数作图（电脑作图）；的摩尔分数作图（电脑作图）；的摩尔分数作图（电脑作图）；的摩尔分数作图（电脑作图）；n n求出：配合物组成、解离度、稳定常数（求出：配合物组成、解离度、稳定常数（求出：配合物组成、解离度、稳定常数（求出：配合物组成、解离度、稳定常数（2 2个）。个）。个）。个）。11/16/202218磺基水杨酸与Fe3+配合物BABA11/16/202219磺基水杨酸与Fe3+配合物