1、實驗十五-磺基水楊酸和鐵(III) 配合物的組成及穩(wěn)定常數的測實驗十五 磺基水楊酸和鐵（III ）配合物的組成及穩(wěn)定常數的測定【實驗目的】了解光度法測定配合物的組分及其穩(wěn)定常數的原理和方法。測定pH < 2.5時磺基水楊酸鐵的組成及其穩(wěn)定常數。學習分光光度計的使用。【實驗原理】3R）與Fe3可以形成穩(wěn)定的配合物,因溶液pH的不同，形成配合物的組成也不同。本實驗將測定pH < 2.5時形成紅褐色的磺基水楊酸合鐵（III ）配離子的組成及其穩(wěn)定常數。測定配合物的組成常用光度法，其基本原理如下。當一束波長一定的單色光通過有色溶液時一部分光被溶液吸收，一部分光透過溶液。對光的被溶液吸收和投

2、過程度，通常有兩種表示方法：一種是同透光率T表示。即透過光的強度It與射入光的強度I。之比：另一種試用吸光度 A （又稱消光法，光密度）來表示。它是取透光率的負 對數：lgT IgfA值大表示光被有色溶液吸收的程度大，反之 A值小，光被溶液吸收的 程度小。實驗結果證明：有色溶液對光的吸收程度與溶液的濃度 c和光穿過的液層厚 度d的乘積成正比。這一規(guī)律稱朗波一比耳定律：A cd式中是消光系數（或吸光系數）。當波長一定時，它是有色物質的一個特 征常數。由于所測溶液中磺基水楊酸是無色的， Fe3溶液的濃度很稀，也可認為是 無色的，只是磺基水楊酸鐵配合離子（MR n ）是有色的，因此，溶液的吸光度 只

3、與配離子的濃度成正比。通過對溶液吸光度的測定，可求出該配離子的組成。F面介紹一種常用方法:等摩爾系列法：即用一定波長的單色光，測定一系列組分變化的溶液的吸 光度(中心離子M和配體R的總物質的量保持不變，而 M和R的摩爾分數連 續(xù)變化)。顯然，在這一系列溶液中，有一些溶液的金屬離子是過量的。而另一 些溶液配體也是過量的；在這兩部分溶液中，配離子的濃度都不可達到最大值； 只有當溶液中金屬離子與配體的摩爾比與配離子的組成一致時配離子的濃度才 能最大。由于中心離子和配體對光幾乎不吸收，所以配離子的濃度越大，溶液 的吸光度也越大，總的來說就是在特定波長下，測定一系列的R/(M R )組成溶液的吸光度A，

4、作A R/(M R )的曲線圖，則曲線必然存在著極大值， 而極大值所對應的溶液組成就是配合物的組成。如圖15 1所示。R /( M R )圖 15 1 A R /( M R )曲線但是金屬離子M和配體R實際存在著一定程度的吸收時，所觀察到的吸光 度A就并不是完全由配合物MR n的吸光所引起，此時需要加以校正，其校正的 方法如下。分別測定單純金屬離子和單純配離子溶液的吸光度M和N。在A R /( M R )的曲線圖上，過R /( M R )等于0與1.0的兩點做直線MN則直 線上所表示的不同組成的吸光數值， 可以認為是由于 M及R的吸收所引起的。 因此，矯正后的吸光度 A應等于曲線上的吸光數值減

5、去相應組成下直線上的吸 光度樹脂，即A A Ao如圖15 2所示。最后作A R /( M R )的曲線， 該區(qū)現(xiàn)極大值所對應的組成才是配合物的實際組成。圖153所示。R /( M R )圖 152A R /( M R )曲線R /( M R )圖 15 3A R/( M R )曲線設X( R)為曲線極大值所對應的配體的摩爾分數:則配合物的配位數為:Rx( r)nM1 - X(R)由圖15- 4可看出，最大吸光度A點可被認為M和R全部形成配合物的吸 光度，其值為1。由于配離子有一部分解離，其濃度要稍小些，所以實驗測得 的最大吸光度在B點，其值為2，因此配離子的解離度 可表示為申心3(孑窣眾：圖1

6、54等摩爾系數法1 21對于1 ：組成配合物，根據下面關系式即可導出穩(wěn)定常數 KM R MR平衡濃度c c c c式中c是相應與A點的金屬離子濃度。【思考題】1. 用等摩爾系列法測定配合物組成是，為什么說溶液中金屬例子與配 位體的摩爾比正好與配離子組成相同時，配離子的濃度為最大？2. 用吸光度對配體的體積分數作圖是否可求得配合物的組成？【實驗用品】儀器：721型分光光度計、燒杯、容量瓶(100 mL )、容量瓶(10 mL)、錐 形瓶(150 mL)藥品：HCIO4 (0.01 mol L-1)、磺基水楊酸(0.0100 mol L-1 )、Fe3+溶液 (0.0100 mol L-1)【實驗

7、內容】一、配制系列溶液(1) 配制0.0010 mol L-1卩63+溶液。準確吸取 10.0 mL 0.0100 mol L-1 溶液，加入 100 mL 容量瓶中，用 0.01 mol L-1 HClO 4溶液稀釋至刻度，搖勻備用。(2) 用三支10 mL吸量管按下列表列出的體積，分別吸取 0.01 mol L-1 HClO 4、0.0100 mol L-1 Fe3+溶液和 0.0100 mol L-1 磺基水楊酸溶液，一一注入11只50 mL錐形瓶中，搖勻。【思考題】1. 在測定中為什么要加高氯酸，且高氯酸濃度比Fe3+濃度大10倍？2. 若卩63+濃度和磺基水楊酸的濃度不恰好都是 0.

8、0100 mol L-1，如何 計算H3R的摩爾分數、二、測定系列溶液的吸光度用721型分光光度計(波長為500 nm的光源)側系列溶液的吸光度。將測得的數據記入下表。-序號C殖海1沆溶RH3_h_R摩爾分數吸光旦一L體m-1O O -1O O -100210.09.01.0310.08.02.0410.07.03.0510.06.04.0610.05.05.0710.04.06.0810.03.07.0910.02.08.01010.01.09.0T1110.0 :0.010.0以吸光度對磺基水楊酸的分數作圖，從圖中找出最大吸收峰，求出配合物 的組成和穩(wěn)定常數。【習題】(1)本實驗測定配合物的組成及穩(wěn)定常數的原理如何？用等摩爾系列法測定配合物組成時，為什么說溶液中金屬離子的摩爾數 與配位體的摩爾數