实验十四配位化合物的组成和稳定常数的测定.doc

实验十四 配位化合物的组成和稳定常数的测定【目的要求】1．学习等摩尔系列法测定配合物组成和稳定常数2．熟悉分光光度法的应用基本原理】磺基水杨酸与Fe3+可以形成稳定的有色的配合物，控制溶液的pH值不同，所形成的配合物组成和颜色均不相同本实验将测定pH＜2.5时所形成的红褐色磺基水杨酸合铁（Ⅲ）的组成和表观稳定常数稳根据朗伯-比尔定律，溶液的吸光度与有色物质的浓度成正比，选择一定波长的单色光，采用等摩尔系列法进行测定，即在保持溶液中金属离子浓度cM与配位体溶液浓度cL之和不变（总物质的量不变）的条件下，改变cM与cL的相对量，配制一系列溶液，测定其吸光度当溶液中配位体与金属离子物质的量之比与配合物组成相一致时，配合物的浓度最大由于金属离子均无色，对光完全不吸收，所以配合物的浓度最大时，其吸光度值A也最大以吸光度A为纵坐标，配位体摩尔分数XL为横坐标绘图，配合物的组成n就等于最大吸收峰处金属离子与配位体摩尔分之比 图3-14-1XL和(1-XL)分别为最大吸收峰处的配位体摩尔分数和金属离子摩尔分数将图中曲线两侧的直线部分延长并相交于B点，可认为是金属离子M与配体L全部生成配合物MLn时的吸光度，但由于MLn有部分解离，而实际测得最大吸光度为D处。

因此，配合物的离解度为：若 MLn ＝ M ＋ nL起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c－c c nc配合物的表观稳定常数计算公式为：c为最大吸光度处MLn的起始浓度，也是组成MLn的金属离子的浓度，当n＝1时，【仪器和药品】吸量管，容量瓶，722型（721型）分光光度计，0.01mol·L-1HClO4，0.001mol·L-1磺基水杨酸，0.0100mol·L-1Fe3+实验步骤】1．配制0.001mol·L-1Fe3+溶液和0.001mol·L-1磺基水杨酸溶液准确吸取10.00ml0.0100mol·L-1Fe3+溶液于100ml容器瓶中，用0.01mol·L-1 HClO4溶液稀释至刻度，摇匀备用同法由0.0100mol·L-1磺基水杨酸溶液配制0.0010mol·L-1磺基水杨酸溶液2．配制等摩尔系列溶液按下表用量分别吸取0.01mol·L-1HClO4溶液、0.001mol·L-1Fe3+溶液和0.0010mol·L-1磺基水杨酸溶液，逐一注入11只50ml烧杯中，摇匀。

溶液编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 HClO4(ml) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00Fe3+(ml) 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00磺基水杨酸(ml) 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00配体摩尔分数 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0吸光度3．测定吸光度在500nm波长下分别测定上述溶液的吸光度，将所得数据记录于表以吸光度对磺基水杨酸的摩尔分数作图，从图中找出最大吸收，算出配合物的组成和表观稳定常数。

问题讨论】1．等摩尔系列法测定配合物组成的原理2．下列情况对实验结果有何影响？（1）用0.0100mol·L-1Fe3+溶液代替0.001mol·L-1Fe3+溶液2）测定吸光度时，温度变化较大3）系列溶液的pH值不相同附注】1．磺基水杨酸与Fe3+形成配合物的组成随溶液pH值不同而不同在pH＜4时，形成1∶1的配合物，呈红褐色；在pH值为4~10之间时，形成1∶2的配合物，呈红色；在pH值为10左右时，形成1∶3的配合物，呈黄色2．本实验是测定磺基水杨酸合铁（Ⅲ）的表观稳定常数，没有考虑溶液中存在着Fe3+的水解和磺基水杨酸的电离平衡，故与实际值有差别若将所测稳加以校正，才能与实际值相同校正公式为lg＝lg稳＋lg，当溶液在pH值在2.5左右，lg＝10.33．HClO4 的作用：实验中高氯酸的作用一方面是控制溶液的酸度，另一方面在溶液中ClO离子对金属离子的配位倾向很小，所以在配合物水溶液的实验中，利用它造成溶液的一定离子浓度，避免其它阴离子对配位反应的干扰。