光度法测定碘酸铜溶度积的实验报告材料
3页1、碘酸铜溶度积的测定一 、实验目的1、了解光度法测定碘酸铜溶度积的原理和方法;2、测定碘酸铜的溶度积;3、学习722型和722s型分光光度计的使用;4、了解可见分光光度法定量测定的依据;5、学习工作曲线的绘制;6、加深对沉淀平衡和配位平衡的理解。二、实验原理碘酸铜是难溶性强电解质。一定温度下,在碘酸铜饱和溶液中,已溶解的Cu(IO3)2电离出的Cu2+和IO3- 与未溶解的固体Cu(IO3)2 之间存在下列沉淀溶解平衡:Cu(IO3)2(s)Cu2+(aq)2IO3-(aq)在一定温度下,该饱和溶液中,有关离子的浓度(更确切地说应该是活度,但由于难溶性强电解质的溶解度很小,离子强度也很小,可以用浓度代替活度)的乘积是一个常数: Ksp被称为溶度积常数,Cu2+和IO3-分别为沉淀溶解平衡时Cu2+ 和IO3- 的浓度,单位都为molL-1。Ksp 是一个与温度有关的常数,温度恒定时,Ksp 的数值与Cu2+ 和IO3- 的浓度无关。对于Cu (IO3)2固体溶于纯水制得的Cu (IO3)2饱和溶液,溶液中的IO3- =2Cu2+,所以只要测出溶液中Cu2+的浓度,便可计算出Cu(IO3)
2、2的溶度积常数Ksp:本实验采用分光光度法测定溶液中Cu2+的浓度。因为在实验条件下,Cu2+浓度很小,几乎不吸收可见光,直接进行分光光度法测定,灵敏度较低。为了提高测定方法的灵敏度,本实验在Cu2+溶液中,加入氨水,使Cu2+变成深蓝色的Cu(NH3)42+配离子,增大Cu2+对可见光的吸收。实验时,使用工作曲线法:在测定样品前,先在与试样测定相同的条件下,测量一系列已知准确浓度的标准溶液的吸光度,作出吸光度-浓度曲线(工作曲线),确定吸光度和Cu2+之间的定量关系,再测出饱和溶液的吸光度,最后根据工作曲线得到相应的Cu2+。三、实验步骤1、碘酸铜饱和溶液的配制 Cu(IO3)2固体的制备 用1 molL-1 CuSO4溶液,0.3 molL-1 KIO3 溶液制备12 g干燥的Cu(IO3)2固体。其中CuSO4溶液稍过量,所得Cu(IO3)2湿固体需用纯水洗涤至无SO42-,烘干待用。配制Cu(IO3)2饱和溶液 取上述固体 1.5 g 放入250 mL锥形瓶中,加入150 mL纯水,在磁力加热搅拌器上,边搅拌、边加热至343353 K,并持续15 min,冷却,静置23 h。2
3、、溶度积的测定方法1:工作曲线法(1)工作曲线的绘制 配制标准溶液:计算配制25.00 mL 0.0150 molL-1、0.0100 molL-1、0.00500 molL-1、0.00200 molL-1 Cu2+溶液所需的0.1molL-1 CuSO4标准溶液的体积。用吸管分别移取计算量的0.1 molL-1 CuSO4 标准溶液,分别放到四只50 mL容量瓶中,各加入25.00 mL 1molL-1 氨水,并用纯水稀释至标线,摇匀。 工作曲线的绘制:在 = 610 nm的条件下,测定标准溶液的吸光度(A)。作吸光度(A)c(Cu2+)图。方法2:浓度直读测定法(1) 配制标准溶液 计算配制25.00 mL 0.00500 molL-1 Cu2+ 溶液所需的0.1 molL-1 CuSO4 标准溶液的体积。用吸管移取计算量的0.1 molL-1 CuSO4 标准溶液,放到50 mL 容量瓶中,加入25.00 mL 1 molL-1 氨水,并用纯水稀释至标线,摇匀。(2) 测定 按照方法1中(2)的实验步骤,在50 mL干燥烧杯中,分别移取5.00 mL Cu(IO3)2 饱和溶液两份,各加入5.00 mL 1 molL-1氨水,配制比色液。测定时调节浓度旋钮,使数字显示值为已知浓度值或其倍数,将待测液放入光路,即可读出被测液的浓度值。根据 Cu2+ 的平均值,计算Ksp。四、实验数据记录与处理表1 不同浓度的Cu2+溶液的吸光度测定波长:610nm 温度: 序号1234待测1待测2c(CuSO4)/ molL-1c(Cu2+)/ molL-1V(CuSO4)/mL吸光度1吸光度2吸光度3平均吸光度Ksp (Cu(IO3)2)Ksp (Cu(IO3)2)相对相差表2 浓度直读法测定Cu(IO3)2溶度积测定波长:610nm 温度: 0.00500 molL-1 Cu2+ 溶液浓度显示值:250 倍数:50000序号12显示值1显示值2显示值3平均显示值c(Cu2+)/ molL-1Ksp (Cu(IO3)2)Ksp (Cu(IO3)2)相对相差3
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