实验四磺基水杨酸合铁配合物的组成及其稳定常数的测定.ppt

磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配合物的组成及其稳定常数的测定
第一页，编辑于星期六：二十二点 五十四分。
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实验目的
第二页，编辑于星期六：二十二点 五十四分。
磺基水杨酸（ ，C7H6O6S·2H2O，简式为H3R，分子量为
）与Fe3+可以形成稳定的配合物，其组成随溶液pH值的不同而改变。在pH=2～3、4 ～9、9 ～11时，磺基水杨酸与Fe3+能分别形成三种不同颜色、不同组成的配离子：
pH=2～3，为紫红色配合物；
pH=4 ～9，生成红色配合物；
pH= 9 ～11，生成黄色配合物。
本实验将测定pH＜（Ⅲ）配离子的组成及其稳定常数。
实验原理
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分光光度法（spectrophotometry）是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。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、可见分光光度法、红外分光光度法。
分光光度法的灵敏度较高，适用于微量组分的测定。其灵敏度一般能达到1～10μg·L-1的数量级。但该方法的相对误差较大，一般可达到2 ～5%。
分光光度法基本原理
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当一束波长一定的单色光通过有色溶液时，一部分光被溶液吸收，一部分光透过溶液。对于光被溶液吸收和透过程度，通常有两种表示方法：
一种是用透光率T表示。即透过光的强度It与入射光的强度I0之比：
T= It／I0
另一种是用吸光度A（又称消光度，光密度）来表示，它是取透光率的负对数：
A=-lgT=lg(I0／It)
A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。
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实验结果表明：有色溶液对光的吸收度与溶液的浓度c和光穿过液层厚度d的乘积成正比。这一规律称为朗伯—比尔定律：
A=εcd
式中：A吸光度是无量纲的物理量；d液层厚度（光程长度），通常以cm为单位；c溶液的浓度，mol·L-1；ε称为摩尔吸光系数，单位L·mol-1·cm-1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，而与浓度无关。
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本实验是测定pH=2～3时所形成的紫红色磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配离子的组成及其稳定常数。实验中通过加入一定量的HClO4溶液来控制溶液的pH值。由于所测溶液中，磺基水杨酸是无色的，Fe3+溶液的浓度很稀，也可认为是无色的。只有磺基水杨酸合铁配离子（MRn）是有色的。因此，溶液的吸光度只与配离子的浓度成正比。通过对溶液吸光度的测定，可以求出该配离子的组成。
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实验采用等摩尔系列法通过分光光度计测定配合物的组成。等摩尔系列法即用一定波长的单色光，测定一系列组分变化的溶液的吸光度（中心离子M和配体R的总物质的量保持不变，而M和R的摩尔分数连续变化）。显然，在这一系列溶液中，有一些溶液的金属离子是过量的，而另一些溶液配体也是过量的；在这两部分溶液中，配离子的浓度都不可能达到最大值；只有当溶液中金属离子与配体的摩尔比与配离子的组成一致时，配离子的浓度才能最大。
等摩尔系列法
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由于中心离子和配体对光几乎不吸收，所以配离子的浓度越大，溶液的吸光度也越大，总的说来就是在特定波长下，测定一系列的cR/(cM+cR)组成溶液的吸光度A，作A—cR/(cM+cR)的曲线图，则曲线必然存在着极大值，而极大值所对应的溶液组成就是配合物的组成。如图1所示：
图1 A—cR／(cM+cR)曲线图
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但是当金属离子M和配体R实际存在着一定程度的吸收时，所观察到的吸光度A就并不是完全由配合物MRn的吸收所引起，此时需要加以校正，其校正方法如下：
分别测定单纯金属离子和单纯配离子溶液的吸光度AM和AN。在A—cR/(cM+cR)的曲线图上，过c