磺基水杨酸合铜配合物的组成及稳定常数的测定

磺基水杨酸合铜配合物的组成及稳定常数的测定,制作小组：董轶、李睿超、胡嘉怡,一、实验目的,1.了解光度法测定配合物的组成及稳定常数的原理和方法。 2.学习分光光度计的使用。3.进一步理解空白设定对消除系统误差的作用,二、实验原理,设中心离子(M)和配位体（L）在某种条件下反应，只生成一种配合物MLn M+nL=MLn若M和L都是无色的，而MLn是有颜色的，（在本实验条件下，磺基水杨酸和Cu2+ 对光几乎没有吸收）则此溶液的吸光度与配合物的浓度成正比。测出此溶液的吸光度，即可求出该配合物的组成和稳定系数。,补充：等摩尔系列法测定配合物组成的原理,M+nL=MLn 保持每份溶液中的CM 和CL 之和不变。改变中心离子与配位体的相对量，配制一系列溶液。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，配离子的浓度才能达到最大，吸光度也最大。,本实验测定磺基水杨酸与Cu2+ 形成1：1配合物的组成及稳定常数。溶液呈现亮绿色；pH在8.5以上形成1:2配合物，溶液呈现深绿色。选用波长为440nm的单色光进行测定。,Cu2+H3SSA=CuSSA+3H+,分光光度法简介,分光光度法是根据物质对光的选择性吸收及光的吸收定律，对物质进行定性、定量的分析方法。按物质吸收光的波长不同，分光光度法可分为紫外分光光度法、可见光分光光度法及红外分光光度法（本实验用的是可见光分光光度法）分光光度法具有灵敏度高（被测物最低浓度一般为105106mol/L）、准确度高（相对误差在15%）、操作简便、测定快速、应用范围广、仪器也不太贵重等优点。,1、物质颜色与吸收光的关系,若将光按照波长和频率排列，则可以得到如下表所示的电磁波谱表X射线远紫外光近紫外光可见光近红外光中红外光远红外光微波无线电波,0.1-100nm10-200nm200-400nm400-760nm750-2500nm2500-5000nm5000-10000nm0.1-100cm1-1000m,日光：紫 蓝 青 绿 黄 橙 红,复合光：由各种单色光组成的光。如白光（太阳光）单色光：只具有一种波长的光。要求：变化量小于2nm互补色光：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，这两种光就叫做互补色光。物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。如：CuSO4呈蓝色物质呈现的颜色和吸收光的颜色之间是互补关系,光的互补：蓝 黄,.,光的吸收定律1.百分透光率（T）和吸光度（A）当一束单色光透过均匀、无散射的溶液时，一部分被吸收，一部分透过溶液，即I0IaIt式中：I0为入射光的强度，Ia为溶液吸收光的强度，It为透过光强度。当入射光I0的强度一定时，溶液吸收光的强度Ia越大，则溶液透过光的强度It越小，用 表示光线透过溶液的能力，称为透光率，用符号T表示，其数值可用小数或百分数表示。即：T 100%透光度率的倒数反映了物质对光的吸收程度，应用时取它的对数 做为吸光度，用A表示。即：A,2.光的吸收定律朗伯比尔定律比尔定律说明吸光度与浓度的关系，朗伯定律说明吸光度与液层厚度的关系，将两者综合即为朗伯比尔定律。朗伯比尔定律：A Kbc条件：单色光、稀溶液式中：A，吸光度，是无量纲的物理量，描述溶液对光的吸收程度；b，溶液厚度，mol/L；K，称为摩尔吸光系数，单位Lmol-1cm-1，仅与入射光的波长、溶液的性质及温度有关，而与浓度无关。上式表明：当一束单色光通过有色溶液时，其吸光度与溶液浓度和宽度的乘积成正比。,分光光度仪 （1）基本组成,a.光源,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。,可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320-2500nm 紫外区：氢、氘灯。发射185-400nm的连续光谱。,光源,单色器,样品室,检测器,显示器,b.单色器,又称波长控制器，其作用是将光源发射的复合光分解成单色光，并可以从中选出任一波长单色光的光学系统。包括狭缝、色散元件和准光装置。色散元件的作用是将复合光分解成单色光，有棱镜或光栅两种。,b.选择合适的参比溶液,为什么需要使用参比溶液？ A=A1+A2+A3+.+A(x)，使测得的吸光度真正反映待测溶液的吸光强度，A1+A2+=0，A=A(x)。 参比溶液的选择： （1）若仅待测组分与显色剂反应产物有吸收，用纯溶剂（水）做参比溶液； （2）若显色剂或其他所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收，用“试剂空白”（不加试样溶液）做参比溶液 （3）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“试样空白”（不加显色剂）做参比溶液,三、实验内容,1、采用等摩尔体积法。用0.05mol/L的硝酸铜溶液和0.05mol/L的磺基水杨酸溶液，在13个50mL烧杯中依下表所列体积比配制混合溶液（用吸量管量取溶液）,2、在搅拌下用1mol/L NaOH溶液调节pH至4左右（用酸度计测定），然后改用0.05mol/L NaOH溶液调节pH至4.04.5（此时溶液为黄绿色，不应有沉淀产生，如有沉淀产生，说明pH过高，Cu2+离子已水解）。若pH大于4.5，则可用0.01mol/L HNO3溶液调回。注意各瓶溶液的pH应该是一个值，溶液的总体积不得超过50cm3。 将调节好pH的溶液分别转移到容量瓶中，用pH为5的0.1mol/L KNO3 溶液稀释至标线，摇匀。,3、在波长为440nm的条件下，用分光光度计分别测定每个混合溶液的吸光度，记录数据。4、记录与结果。以吸光度A为纵坐标、配位体摩尔分数TL为横坐标作 A-TL图，求CuRn的配位体数目n和配合物的稳定常数K稳。K稳= n +1 1 ，其中a为配离子的解离度= ， 为理论最大吸光度，A为实际最大吸光度；c为CuRn与Cu2+的浓度之和。n= u = 1,分光光度计的使用：看过来。,课前思考题：,1.测定配合物的稳定常数的方法有哪些？比较之，各有什么特点？举例说明。2.磺基水杨酸的结构怎样？写出化学反应方程式，分析影响因素。3.等摩尔连续测定法测定磺基水杨酸合铜配合物稳定常数的基础是什么，符合什么的理论。4.解释一下图形为什么是倒u型的？可以分成几个部分？应该是什么形状？5.最大波长为什么选择的是440nm？如何确定的？改变一下行不行？,6.用硝酸钾溶液定容的原因？直接用水定容行吗？7.酸度调节是一定是固定值呢还是一个范围更好。8.数据处理的过程怎样？9.什么是分光光度计，使用时应注意什么？10.光度法测定配合物的方法及其原理是什么？11.本实验选用什么溶液作为参比？选择参比溶液时需要考虑的因素？ 12.试比较等摩尔连续变化法和摩尔比法13.波长选择评价。,1,。分光光度法、电位法、级谱法、溶剂萃取法、离子交换法。ph、温度、浓度。3.根据平衡常数，总摩尔数一定时，当反应物配比符合配合物中铜离子和磺基水杨酸配比，配合物浓度最大。6. 因为磺基水杨酸铜配合物是由磺基水杨酸加硝酸铜反应得来的.当配制标准溶液序列时,不同浓度的配合物标样所用的硝酸铜的含量不同.为了使溶液中的离子强度相等或相近,用硝酸钾溶液定容.如果直接用水来定容,那么其