物化實驗鈰-乙醇絡合物組成和生成常數的測定目前一頁\總數二十四頁\編于十九點一實驗目的⑴掌握測定絡合物組成和生成常數的一種方法.⑵熟練掌握分光光度計的使用.⑶了解用物理法測定平衡組成的方法.⑷了解外推法求出不可測數據的實驗方法.⑸了解化學變化過程中的熱力學與動力學特征.目前二頁\總數二十四頁\編于十九點二、問題的提出Ce4+的水溶液顯橙黃色，加入醇類時顏色立即加深。根據溶液最大光吸收迅速向更長的波長位移的現象，可以推測Ce4+與醇類形成絡合物，且絡合平衡建立的很快。同時還可見溶液又會顏色逐漸減退，直到無色，由此可以推測生成的絡合物中發生了電子轉移，Ce4+絡合物逐步分解成無色的Ce3+和醇的氧化產物。實驗證實，用Ce4+和苯甲醇作用即可得到苯甲醛。為了驗證上述機理，實驗中以乙醇為模板化合物，確定中間絡合物的組成和生成常數。目前三頁\總數二十四頁\編于十九點二實驗原理

Ce4+的水溶液顯橙黃色,加入醇類時顏色立即加深.根據溶液最大光吸收迅速向更長的波長位移的現象,可以推測Ce4+與醇類形成絡合物,且絡合平衡建立的很快.MCe4++nROH→絡合物同時還可以見到溶液又會顏色逐漸減退,直到無色,由此可以推測生成的絡合物中發生了電子轉移,絡合物逐步分解程無色的和醇的氧化物.Ce4+絡合物→Ce3++醇的氧化物目前四頁\總數二十四頁\編于十九點實驗證明,用Ce4+和苯甲醇作用即可得到苯甲醛.為了驗證上述機理,實驗中以乙醇為模版化合物,確定中間絡合物的組成和生成常數.Ce4+離子(記為M)和配體乙醇(記為L)中,只有Ce4+離子顯色,反應后生成另一種顏色更深的絡合物MLnM+nL→MLn目前五頁\總數二十四頁\編于十九點如果配體L大大過量,則L轉化為絡合物的比例很少,絡合平衡可以近似用加入的配體濃度代替其平衡濃度.由穩定常數定義式:K=cx/{c(1–x)[L]n}(8-8)變換可得:x=K[L]n/{1+K[L]n}(8-9)目前六頁\總數二十四頁\編于十九點由于絡合平衡時,混合液的吸光度A混是Ce4+離子和其絡合物的吸光度之和:A混=ε絡cxl+εM(1-x)l=εMcl+(ε絡-εM)cxl(8-10)移項得:A混-εMcl=A混-AM=(c絡-εM)cxl(8-11)式中:c-----Ce的總濃度x-----轉變為絡合物的分數εM,ε絡-----分別為Ce4+離子和其絡合物的摩爾吸光系數l-----光程目前七頁\總數二十四頁\編于十九點將(8-9)式帶入,再兩邊倒數得:目前八頁\總數二十四頁\編于十九點

可以看出,1/A混-AM與1/[L]n成直線關系.若保持Ce4+的總濃度不變,分別測出AM和不同[L]下的A混,作1/A混-AM與1/[L]n的關系圖,如為直線,則證明n=1,由圖可求出截距和斜率,且K=截距/斜率.若不為直線,則設n=2,余下類推.因Ce(Ⅳ)-乙醇絡合物在生成后即開始分解為Ce3+和醇的氧化產物,A混需外推法得出.目前九頁\總數二十四頁\編于十九點三實驗儀器與試劑1儀器2100分光光度計秒表50ml錐形瓶8個5ml移液管3支2試劑0.025mol·L-1的硝酸鈰銨溶液(含1.25mol·L-1的硝酸)0.200mol·L-1乙醇溶液3其它吸水濾紙片目前十頁\總數二十四頁\編于十九點四實驗步驟⑴熟悉分光光度計的結構和使用方法.⑵在50ml干凈的錐形瓶中準確移入2ml0.025mol·L-1的硝酸鈰銨溶液和8ml水,混勻后,以水作參比液,在450nm的波長下測定AM.⑶保持硝酸鈰銨溶液吸取量2ml不變,加入7ml水,再加入0.200mol·L-1乙醇溶液(保持總體積為10ml),立即混勻開始計時.迅速淌洗比色皿三遍后,測定起混1min,2min,3min,4min,5min,6min后混合液在相同波長下的吸光度.用作圖外推法得出起混時的吸光度,即A混.目前十一頁\總數二十四頁\編于十九點⑷保持硝酸鈰銨溶液吸取量2ml不變,分別加入1.5ml,2.0ml,3.0ml,4.0ml,5.0ml的乙醇溶液,而加入水量則作相應減少,保持總體積為10ml,分別測出不同[L]下的A混.目前十二頁\總數二十四頁\編于十九點五結果與分析⑴將各時間下的吸光度數據記錄在表8-4.V(乙醇)(ml)時間(min)01.001.502.003.004.005.0001.002.003.004.00-5.00-6.00-目前十三頁\總數二十四頁\編于十九點注:c(硝酸鈰銨)=0.025mol·L-1

c(乙醇)=0.200mol·L-1實驗溫度=℃

實驗用比色皿厚度=

cm⑵用坐標紙作圖,外推出起混時的吸光度A混,填入表8-5.⑶絡合物組成的確定和生成常數的計算目前十四頁\總數二十四頁\編于十九點表8-5數據處理[L]1/[L]A混-AM1/(A混-AM)目前十五頁\總數二十四頁\編于十九點用坐標紙作1/A混-AM與1/[L]n圖,n取1,驗證是否為直線.如不為直線,n取2,繼續嘗試,知道得出直線.確定n值后,由對應的線性圖得出斜率和截距,計算絡合物生成常數.目前十六頁\總數二十四頁\編于十九點9100型紫外可見分光光度計操作規范1.關好樣品室門，打開儀器電源開頭，預熱10分鐘。2.調節所需波長值。3.在樣品室中，放置空白溶液,按(100%T)鍵調100%。4.在樣池架中放入擋光塊,關閉樣品室門,按(0%T)調零。5.取出擋光塊，放入空白溶液,顯示器應為100.0。6.拉動樣品拉手使被測樣品依次進入光路，則顯示器上依次顯示樣品的透射比值。7.吸光度測量同透視比，只是使吸光度指示燈亮。目前十七頁\總數二十四頁\編于十九點

注意事項

1.開機前，先確認儀器樣品室內沒有擋光物；2.波長重新設置后，要重新調整100.0%T；3.比色皿內的溶液面高度不應低于25毫米；4.被測樣品中不能有氣