紫外實(shí)驗(yàn) 鄰菲啰啉鐵配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)鄰菲啰啉鐵配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)和掌握分光光度計(jì)的使用；2.掌握摩爾比法和等摩爾連續(xù)變化法測(cè)定配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理分光光度法是研究配合物組成和測(cè)定配合物穩(wěn)定的一種十分有效的有效的方法。如果金屬離子M和配體L形成配合物，配位反應(yīng)為M+nL==MLn式中，n為配合物的配位數(shù)，可用摩爾比法或等摩爾連續(xù)變化法測(cè)定。1.摩爾比法圖1摩爾比法圖示配制一系列溶液，維持各溶液的金屬離子濃度、酸度、離子強(qiáng)度、溫度不變，只改變配位體的濃度，在配合物的最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定各溶液的吸光度A，以吸光度A對(duì)摩爾比R（，為配位體濃度，為金屬離子濃度）作圖得到圖1所示的曲線。由圖可見，當(dāng)時(shí)，配位體L全部轉(zhuǎn)變?yōu)椋舛華隨L濃度增大而增高，并與R呈線性關(guān)系。當(dāng)時(shí)，金屬離子M全部轉(zhuǎn)變?yōu)椋^續(xù)增加L，吸光度不再增高。將曲線的線性部分延長(zhǎng)，相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的R即為配合物的配位數(shù)n。圖1摩爾比法圖示摩爾比法要求在選定的波長(zhǎng)下，除配合物外，配位體無(wú)明顯的吸收，而且只能生成一種配合物。摩爾比法雖然簡(jiǎn)單、快速，但僅適用于離解度小的配合物。如果曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)很不明顯，就難以確定配合物的組成。2．等摩爾連續(xù)變化法（Job’splot）配制一系列溶液，在實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，保持溶液的總濃度不變，即和之和為常數(shù)，只改變?nèi)芤褐泻偷谋戎?。在選定的波長(zhǎng)下，測(cè)定溶液的吸光度A，將A對(duì)作圖，如圖2所示。當(dāng)體系中只生成一種配合物時(shí)，曲線有一最高點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的即為該配合物的配位數(shù)n。如果配合物的穩(wěn)定性好，曲線的最高點(diǎn)很明顯。如果配合物部分離解，曲線的最高點(diǎn)附近比較圓滑，可將曲線的線性部分延長(zhǎng)，找出其交點(diǎn)。圖中點(diǎn)相當(dāng)于配合物完全不離解時(shí)應(yīng)有的吸光度，用表示。由于配合物部分離解，其離解度為（1）由可以計(jì)算計(jì)算物的穩(wěn)定常數(shù)K：（2）圖2等摩爾連續(xù)變化法圖示三、實(shí)驗(yàn)條件紫外—可見分光光度計(jì)；1cm比色皿；帶刻度試管：25mL12個(gè)，15mL12個(gè)；移液槍：1mL1支。溶液[由配制]；鄰菲啰啉溶液，總濃度為的NaAc-HAc(1:1)，5%鹽酸羥胺溶液。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.以空白溶液為參比，分別測(cè)定Fe2+和鄰菲啰啉及鄰菲啰啉鐵配合物的紫外-可見吸收光譜，確定合適的測(cè)量波長(zhǎng)。2.摩爾比法實(shí)驗(yàn)取12個(gè)15mL比色管，編號(hào)。按表1配制溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置等顯色穩(wěn)定后，以空白溶液為參比，繪制吸收曲線，測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)下的吸光度。表1摩爾比法中溶液的配制及吸光度的測(cè)定1（空白）23456789101112Fe2+0.500.500.500.500.500.500.500.500.500.500.500.50鄰菲啰啉0.000.50.751.001.151.201.351.501.601.751.852.00鹽酸羥胺0.500.500.500.500.500.500.500.500.500.500.500.50NaAc-Hac1.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00吸光度A2．等摩爾連續(xù)變化法實(shí)驗(yàn)取12個(gè)25mL比色管，編號(hào)。按表2配制溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置待顯色穩(wěn)定后測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)下的吸光度。表2等摩爾連續(xù)變化法中溶液的配制及吸光度123456789101112Fe2+3.002.502.252.001.751.501.251.000.750.50.250.00鄰菲啰啉0.000.500.7511.251.501.752.002.252.502.753.00鹽酸羥胺1.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00NaAc-Hac1.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00吸光度A五、數(shù)據(jù)記錄與處理（1）用摩爾比法確定配合物組成：用表1中的數(shù)據(jù)，作吸光度A與R的關(guān)系圖，將曲線的兩直線部分延長(zhǎng)相交于一點(diǎn)，確定配位數(shù)。（2）用等摩爾連續(xù)變化法確定配合物組成：根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，作吸光度A對(duì)的關(guān)系圖。將兩側(cè)的直線部分延長(zhǎng)，交于一點(diǎn)，由交點(diǎn)確定配位數(shù)。比較兩種方法所得的n值。（3）按式（2）計(jì)算鄰菲啰啉鐵配合物的穩(wěn)定常數(shù)。六、思考題1．在何種情況下，可以使用摩爾比法、等摩爾連續(xù)變化法測(cè)定配合物的組成？2．酸度對(duì)測(cè)定配合物的組成有何影響？如何確定適宜的酸度條件？3．如果選用的總摩爾濃度增加1倍或稀釋1倍，實(shí)驗(yàn)得到的曲線會(huì)有什么變化？對(duì)計(jì)算配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)有何影響？Cary300紫外可見分光光度計(jì)的操作點(diǎn)擊桌面的CaryWinUV圖標(biāo)，進(jìn)入后點(diǎn)擊“Scan”，在“Setup”中設(shè)置掃描參數(shù)（掃描波長(zhǎng)范圍和吸光度范圍），“options”中的“Beammode”設(shè)置為雙通道（靠近操作者為測(cè)量池）；選定最大吸收波長(zhǎng)后，在CaryWinUV中點(diǎn)擊“SimpleReads”圖標(biāo)，進(jìn)入后在“Setup”中設(shè)置掃描波長(zhǎng)（ReadatWavelength），然后放置所配溶液進(jìn)行吸光度值的