分光光度计实验报告-分光光度实验报告

试验六 分光光度法测溴酚蓝的电离平衡常数PB12207007中国科学技术大学生命科学院722型分光光度计测量出了溴酚蓝(Bromphenalblue) 的最大吸取波长，并了解了溶液浓度对

max

的影响以B.P.B的影响和用缓冲溶液调整溶液酸度的方法。关键词 分光光度计 溴酚蓝 电离平衡常数前言本试验用分光光度法测定弱电解质溴酚蓝的电离平衡常数。溴酚蓝是一种酸碱指示剂，本身带有颜色且在有机溶剂中电离度很小，所以用一般的化学分析法或其他物理化学方法很难测定其电离平衡常数。而分光光度法可以利用不同波长对其组分的不同吸取来确定体系中组分的含量，从而求算溴酚蓝的电离平衡常数。HA其平衡常数为：Ka

++－[H][A][HA]

(6 －2)溶液的颜色是由显色物质HA与－引起的，其变色范围PH在3.1～4.6PH3.1HA引起的，呈黄色；在PH≥4.6时，溶液的颜色主要由－引起，呈蓝色。试验证明，对蓝色产生最大吸取的单色光的波长对黄色不产生吸取，在其最大吸收波长时黄色消光为 0或很小。用对产生最大吸取波长的单色光测定电离后的混合溶液的消光，可求出的浓度。令－中所占的分数为XHA所占的摩尔分数为1－X，所以

在显色物质aK X [A] (6 －3)a1 X

X PHlgKa1 X

(6 －4)依据上式可知，只要测定溶液的就可以计算出电离平衡常数Ka。

PH值及溶液中的[HA][A]，HA引起，HA未电离，此时体系的颜色完全由溶液呈黄色。设此时体系的消光度为1；在极碱条件下，HA完全电离，此时体系的颜色完全由

引起，此时的消光度为D2

，D为两种极端条件之间的诸溶液的消光度，它随着溶液的PH而变化，则有：12D=(1－X)D+XD12推出：代入〔4〕式中得：

X D D1D2DDlg D1

PH PKa(6－5)

D、D1

D2 D1PHlgDD1D2 D对PHPKa，从而可得该物质的电离平衡常数。试验局部(一) 仪器与试剂药品：

mold-3

的溴酚蓝溶液

0.1483mol

·dm-HCl溶液1mol ·d-3HCl溶液-3

mol

·dm-aOH溶液-3mol ·dmNaOH0.1mol仪器：

·dm邻苯二甲酸氢钾溶液722 型分光光度计(上海第三器厂) 1 台银河CS501恒温槽〔中国重庆银河试验仪器〕 1台inoLab740PH10mL移液管计WT〕3支1台25移液管1支50mL移液管1支100mL 容量瓶(二) 试验过程7个1、翻开超级恒温水浴使之恒温在 25℃，翻开分光光度计，预热仪器，同时掀开样品室盖。2、确定溶液的最大吸取波长。〔1〕10mL移液管准确移取5×10-5

mol·dm-3

B.P.B溶液20mL，置于一个洗干净的100mL的容量瓶中，并用50ml的移液管准50mL0.1mol·dm-3H2O稀×10-5

mol·dm-3

B.P.B溶液。〔2〕cm厚度的比色皿两只，分别用H2O，1.0×10-5B.P.B溶液洗净，再分别装入2/3H2O，1.0×10-5

mol·dm-3mol·dm-3的B.P.B溶液，把比色皿两光面擦干，正确插入光度计恒温比色槽中，〔3〕开启仪器，测出最大的吸取光波长。3、各个不同酸度的溴酚蓝溶液配置。7100mL的干净容量瓶，分别参加20mL5×10-5mol·dm-3B.P.B50mlL0.1mol·dm-3邻苯二甲酸氢钾溶液。HClNaOH的量以书中表为准〔留意在不同浓度下对酸碱体积的转换〕，PHB.P.B溶液。4、将上述七种不同酸度的溴酚蓝溶液用酸度计测量相应的 pH值。5、不同酸度下，溴酚蓝溶液吸光度 D的测定。〕max处，把已经恒温的溶液逐一以蒸馏水D值。〕取两只100mL容量瓶，分别参加20mL5×10-5 mol·dm-3的B.P.B溶液。在另一支容量瓶中参加50mL0.2mol·dm-3的NaOH溶液稀释到刻度，得B.P.B的极碱溶液，在另一支1mol·dm-3HCl10mL，稀释至刻度，B.P.B的极酸溶液。〕D1和D2。结果与争论试验结果：PKa=4.055 ，Ka=8.82 105相对误差为1.10%4号，然后依次为3,2,156,7号。结果分析：本次试验的误差较大，这是试验的严密性以及仪器的周密性所打算的，误差有如下主要来源：1、在测量溶液吸光度时，读数会有较小的波动〔一般不大于0.001〕，这是仪器的准确度所限制的，由于仪器所发出的单色光会随PH计使用时并不在恒温槽内，与分光仪的温度有肯定差异，但是由于当天的气温较高，使得恒温槽内温度与室温一样，故造成的误差应当比较小。2、人为误差主要表达在移取溶液，清洗润洗各种仪器上，这些可以通过熟能生巧和认真对待试验操作等方法减小误差。3pH计的测定时间较长，使得药剂不能做到现配现用，造成肯定误差，不过对试验的影响应当不大。4、pH计校准时精度不够，也会带来肯定〔较大〕的误差。5、在使用PH计时觉察PH计上读数是不断变化的，我认为这是PH计极其灵敏〔PH值后准确到第三位〕，而测量的体系并不是密闭的，因此由于酸的挥发以及碱与空气中二氧化碳相互作用引起PH的持续变化。而且书中在极酸极碱的PH值测定时也强调指出应迅速测量，也可证明这个观点。所以测量时应当在PH计读数刚开头发生反复时进展。参考文献崔献英柯燕雄单绍纯 学试验术大学出版社 2023武汉大学编 分析化学〔第五版〕育出版社

中国科学技高等教SpectrophotometricDeterminationofBPBionizationequilibriumconstantsWangSiyuPB12207007Departmentoflifescience,UniversityofScience&TechnologyofChinaAbstract In this experiment wemeasuredthe maximumabsorptionwavelengthofBPB(Bromphenalblue)bytheuseof722-spectrophotometerWestudiedtheeffectonthemaximumabsorptionwavelengthmadebythesolutionconcentrationandtheimpactontheB.P.Bbytheacidityandalsogettheknowledgeofthewaytousebuffersolutiontoregulatetheacid.Key words Spectrophotometer BromphenalblueIonizationequilibriumconstants试验处理附件〔一〕数据记录恒温槽温度 初温：27.41℃；末温：27.39℃；极酸和极碱状况下溶液的吸光度

D ：-0.0185； D ：0.685；1 2最大吸取波长

max：592.10nm；PHB.P.B溶液的吸光度：D

2.9740.042

3.260 3.5380.083 0.133

3.7550.194

4.1730.347

4.4200.421

4.6140.473D’：0.042

0.087 0.134

0.195

0.348

0.423

0.471平均值 0.042

0.085 0.1335

0.1945

0.422

0.472〔二〕数据处理2.9743.2603.5383.7552.9743.2603.5383.7554.1734.4204.6140.0420.0850.13350.19450．34750.4220.472-1.38213-0.8961-0.616-0.37150.100550.335170.52145吸光度D：lg(D-D)/(D-D)1 2lgDDPHX轴的截距为PKa，读数、计算Ka值：〔在1D2DOrigin