2络合物组成和不稳定常数的测定-----等摩尔系列法

实验十四配位化合物的组成和稳定常数的测定实验十四配位化合物的组成和稳定常数的测定【目的要求】1．学习等摩尔系列法测定配合物组成和稳定常数。

2．熟悉分光光度法的应用。

【基本原理】磺基水杨酸与Fe 3+可以形成稳定的有色的配合物，控制溶液的pH 值不同，所形成的配合物组成和颜色均不相同。

本实验将测定pH ＜2.5时所形成的红褐色磺基水杨酸合铁（Ⅲ）的组成和表观稳定常数'K 稳。

根据朗伯-比尔定律，溶液的吸光度与有色物质的浓度成正比，选择一定波长的单色光，采用等摩尔系列法进行测定，即在保持溶液中金属离子浓度c M与配位体溶液浓度c L 之和不变（总物质的量不变）的条件下，改变c M 与c L 的相对量，配制一系列溶液，测定其吸光度。

当溶液中配位体与金属离子物质的量之比与配合物组成相一致时，配合物的浓度最大。

由于金属离子均无色，对光完全不吸收，所以配合物的浓度最大时，其吸光度值A 也最大。

以吸光度A 为纵坐标，配位体摩尔分数X L 为横坐标绘图，配合物的组成n 就等于最大吸收峰处金属离子与配位体摩尔分之比。

图3-14-1n ＝X L1－X LX L 和(1-X L )分别为最大吸收峰处的配位体摩尔分数和金属离子摩尔分数。

将图中曲线两侧的直线部分延长并相交于B 点，可认为是金属离子M 与配体L 全部生成配合物ML n 时的吸光度，但由于ML n 有部分解离，而实际测得最大吸光度为D 处。

因此，配合物的离解度为：%100121?-=A A A α 若 ML n ＝ M ＋ n L起始浓度 c 0 0平衡浓度 c －c α c α nc α配合物的表观稳定常数计算公式为：1'1]][[][+-==n n n n n c n L M ML K αα稳 c 为最大吸光度处ML n 的起始浓度，也是组成ML n 的金属离子的浓度，当n ＝1时，2'1ααc K -=稳【仪器和药品】吸量管，容量瓶，722型（721型）分光光度计，0.01mol ·L -1HClO 4，0.001mol ·L -1磺基水杨酸，0.0100mol ·L -1Fe 3+。

《物理化学实验》课程实验教学大纲一、实验课程名称：中文名：物理化学实验英文名：Physical Chemistry Experiment二、课程性质：必修课三、开放实验项目数：0四、适用专业及年级：化学师范、应用化学专业、化学工程与工艺三年级五、实验教科书、参考书：（一）教科书1、东北师范大学等校编《物理化学实验》高等教育出版社 2002年（二）参考书1、复旦大学等校编《物理化学实验》高等教育出版社 2000年2、上海师范大学物理化学教研室自编《物理化学实验》六、学时学分：1、化学师范：课程总学时：90 实验学时：90 课程总学分：52、应用化学专业：课程总学时：90 实验学时：90 课程总学分：43、化学工程与工艺专业：课程总学时：72 实验学时：72 课程总学分：2七、实验教学的目的与基本要求：目的：培养学生熟悉物理化学实验基本方法,掌握物理化学实验中的基本技术(如控温和测温技术、量热技术、差热分析技术、压力测量技术、真空技术、电化学测量技术、光学技术、磁学测量技术等)，加深对物理化学基本理论的理解和提高运用这些基本理论的能力。

基本要求：通过物理化学实验，要求学生能掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会重要的物理化学性能测定，掌握物理化学实验仪器设备的基本原理和操作技术，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法，培养严格的科学实验态度和增强解决实际化学问题的能力。

八、实验课考核方式：（1）实验报告：实验报告要求用专门的物化实验报告纸撰写，其中需要作图的内容用方格纸作图。

实验报告应包含实验目的、实验原理、实验过程、对原始数据的记录、处理、分析、及对实验结果的总结和相关参考资料的说明。

（2）考核方式a. 第一学期笔试、第二学期操作；b. 平时实验成绩平均分占实验课成绩70%，实验的考核成绩占实验课成绩30%。

九、实验课程内容及学时分配：注：实验1-12：化学师范、应用化学和化学工程与工艺专业均必做；实验13-16：化学师范和应用化学专业必做，化学工程与工艺专业选做；实验17-18：化学工程与工艺专业必做；化学师范和应用化学专业选做。

一．恒温槽装配和性能测试1.恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么答：①浴槽：盛装介质②加热器：加热槽内物质③搅拌器：迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计：观察槽内物质温度⑤感温元件：感应温度,指示加热器工作⑥温度控制器：温度降低时,指示加热器工作,温度升高时,只是加热器停止工作;2.为什么开动恒温槽之前,要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处,如果高了会产生什么后果答：由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型,当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计,使它的水银柱上升;因为传质、传热都有一个速度,因此,出现温度传递的滞后;即当接触温度计的水银触及钨丝时,实际上电热器附近的水温已超过了指定温度;因此,恒温槽温度必高于指定温度;同理,降温时也会出现滞后状太;3.对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进答：①恒温槽的热容要大些,传热质的热容越大越好;②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度,为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间距离要近一些,搅拌器效率要高;③做调节温度的加热器功率要小;4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽答：通过辅助装臵引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却硝铵,镁盐等二．络合物组成和不稳定常数的测定—等摩尔系列法老师发的卷子,题目不知道了1.答：计算溶剂体积→取溶质→溶解→转移→定容M++A+不变,取相同浓度M和A配成一系列CM /CM+CA不同的溶液;2.答：M+A不变,改变M,A当MAn 浓度最大时,n=CA/Cn,通过测定某一络合物含量发生相应变化的物量光密度D=ad,D-CM /CM+CA求极大值点n.3.答：分别配制只有金属离子以及只有配体,且PH与络合物相同的标准溶液,测两者吸光度,在坐标系两点上作直线,求出该直线方程,取测得络合物的吸光度,再减去直线再此浓度的直线对应吸光度,则为真实络合物的吸光度;4.答：因为当一个反应只有按原子个数比进行时,生成MAn的浓度最大;三．中和焓的测定1.本实验是用电热法标定热量计的热容C,能否改用其他方法请设计出一个实验方案来;答：实验前十分钟,用较小的功率搅拌蒸馏水后,再用远大于之前的功率搅拌蒸馏水,待温度升高℃左右,再转为较小功率,作图得出△T,根据K=PT/△T求出K值;2.试分析影响本实验结果的因素有哪些答：系统保温效果要好,保温装臵要干燥,电流电压值高低,即引入系统热量不要太高太低,同时升温速度不易太快,酸碱充分快速混合3.中和焓除了与温度、压力有关外,还与浓度有关,如何测量无限稀释时的中和焓答：在一定的温度下,测得不同浓度的中和热,再做温度与中和热的曲线,通过取极限的方式,测得无线稀释时的中和热;四．燃烧热的测定的测定1.说明恒容热效应QV和恒压热效应QP的差别和相互关系;答：恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变,Qp=Qv+ΔnRT2.2.简述装置氧弹和拆开氧弹的操作过程;答：1装氧弹：拧开氧弹盖,将其内壁擦干净,特别是电极下端的不锈钢接柱更应该擦干净;接着小心将压好的片状试样的点火丝两端分别紧绕在电极的下端,然后旋转氧弹盖;2拆开氧弹的出气口打开,放出余气,然后才慢慢旋开盖子;3.为什么实验测量得到的温度差值要经过作图法校正答：由于存在热漏现象以及搅拌机功率过大引进的热量,所以要用雷诺图解校正法对实验数据进行处理;这样才能真实地代表被测样品燃烧热引起卡计温度升高的数值△T;4.使用氧气刚瓶和减压阀时有哪些注意事项答：氧气瓶是高压气体容器,使用时一定注意安全;首先要弄清楚怎么使用：连接好氧弹后,旋紧减压阀,使压力表上读数为15atm,充气3分钟,然后旋松减压阀,取下氧弹,关闭气钢瓶上端的阀门,操作完毕;五．液体饱和蒸气压的测定1.在实验过程中为什么要防止空气倒灌如果在等压计Ⅰ球与Ⅲ 球间有空气,对测定沸点有何影响其结果如何怎么判断空气已被赶净答：1实验中应严防空气倒灌,是因：①空气会进入Ⅰ球与Ⅲ管之间的空间,影响测量；②会使Ⅱ、Ⅲ组成U型管内液体进入Ⅰ球内;2在Ⅰ球与Ⅲ管间有空气会使所测蒸汽压降低,导致所测沸点降低;3应使Ⅰ球内液体沸腾3--5分钟,可认为其中空气已被赶净;2.能否在加热情况下检查是否漏气解：不能;因为温度升高,使气体的压力增大因体系的体积不变,会弥补因漏气使压力的减小,造成假不漏气或漏气程度很小;3.本实验主要误差来源是什么装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等;六．凝固点降低法测相对分子质量1.凝固点降低法测相对分子质量的公式,在什么条件下才能适用答：非挥发性溶质的稀溶液,适用于稳定的大分子化合物,浓度不能太大也不能太小;2.什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得的摩尔质量偏低还是偏高答：A．寒剂温度过低会造成过冷太甚;B．若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低;C．溶液凝固点偏低,则ΔTf偏大,由此所得相对分子质量偏低;3．在冷却过程中,冷冻管内固液相之间和寒剂之间有哪些热交换它们对凝固点的测定有何影响答：凝固点测定管内液体与空气套管、测定管的管壁、搅拌棒以及温差测量仪的传感器等存在热交换;因此,如果搅拌棒与温度传感器摩擦会导致测定的凝固点偏高;测定管的外壁上粘有水会导致凝固点的测定偏低;4.加入溶剂在溶质的量应如何确定加入量过多或过少将会有如何影答：加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低℃左右;加入太多,会使溶液太快凝固；加入太少,会使溶液的凝固点降低不明显,测量误差会增大;5.当溶质在溶液中有离解,缔合和生成络合物的情况时,对相对分子质量测定值的影响如何答：溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时,凝固点降低法测定的相对分子质量为溶质的解离、缔合、溶剂化或者形成的配合物相对分子质量,因此凝固点降低法测定出的结果反应了物质在溶剂中的实际存在形式;6.影响凝固点精确测量的因素有哪些答：影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等;本实验测定凝固点需要过冷出现,过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低,因此需要控制过冷程度,只有固液两相的接触面相当大时,固液才能达到平衡;实验过程中就是采取突然搅拌的方式和改变搅拌速度来达到控制过冷程度的目的；寒剂的温度,寒剂温度过高过低都不利于实验的完成;七．金属相图1.试从相律阐明各步冷曲线的形状,并标出相图中各区域的相态;答：对定压下的二组分体系,根据相律可知,;因此,当出现“拐点”时,,则,表明温度可变；当出现“平阶”时,则=0,表明温度和各相组成均不变;对于纯物质,,根据相律可知,当出现“平阶”时,,对单组分体系,没有“拐点”存在;2.为什么制备焊锡时,组成选择在含锡%左右在焊锡中含锡%左右时,焊锡的熔点183℃,这还是焊锡的最低熔点,而液态变成固态的温度也是183℃,这个温度我们称为共晶点,共晶焊锡的特点是在一定温度作用下,由固态到液态,再由液态到固态变化,期间没有固液共存的半融状态;3.各样品的步冷曲线的平台长短为什么不同组成不同,熔化热不同;融化热越多,放热越多,随时间增长温度降低的越迟缓;故融化热越大,样品的步冷曲线水平段越长;4.为什么要缓慢冷却样品作冷不曲线使温度变化均匀,接近平衡态;因为被测体系必须时时处于或接近于相平衡状态才能得到较好的结果;八.双液系气液相图1．操作步骤中,在加入不同数量的各组分时,如发生了微小的偏差,对相图的绘制有无影响为什么答：加入各组分时,如发生了微小的偏差,对相图的绘制无影响,因为最终液体的组成是通过对折光率的测定,在工作曲线上得出,所以无影响2．折射率的测定为什么要在恒定温度下进行答：因为折射率与温度有关,所以在测量时要在两棱镜的周围夹套内通入恒温水,保持恒温;3．影响实验精度的因素之一是回流的好坏;如何使回流进行好它的标志是什么答：要使回流进行好,必须使气液多次充分接触,所以玻璃陶管不可缺,这样沸腾时才能不断撞击水银球,使气液两相平衡;首先保证装置的设计合理,使冷凝管与蒸馏瓶的间距尽可能短些,其次在回流时调整合适的加热状态,使蒸气冷凝的最高部位保持在冷凝管的中间位置上;最后一点是装置的密封性要好;回流效果好的重要标志是在回流状态下温度保持不变,气相冷凝液的组成恒定4．对应某一组成测定沸点及气相冷凝液和液相折射率,如因某中原因缺少其中某一个数据,应如何处理它对相图的绘制是否有影响答：沸点的数据不能少,其它可以少;对于缺少的数据,可由它们的趋势找出其它点;5．正确使用阿贝折射仪要注意些什么答：1将超级恒温槽调到测定所需要之温度20,并将此恒温水通入阿贝折射计的两棱镜恒温夹套中,检查棱镜上的温度计的读数;如被测样品浑浊或有较浓的颜色时,视野较暗,可打开基础棱镜上的圆窗进行测量;2阿贝折射计置于光亮处,但避免阳光直接照射,调节反射镜,使白光射入棱镜;3打开棱镜,滴1~2滴无水乙醇或乙醚在镜面上,用擦镜纸轻轻擦干镜面,再将棱镜轻轻合上;4测量时,用滴管取待测试样,由位于两棱镜上方的加液孔将此被测液体加入两棱镜间的缝隙间,旋紧锁钮,务使被测物体均匀覆盖于两棱镜间镜面上,不可有气泡存在,否则重新取样进行操作;5转棱镜使目镜中能看到半明半暗现象,让明暗界线落在目镜里交叉法线交点上,如有色散现象,可调节消色补偿器,使色散消失,得到清晰的明暗界限;6测完后用擦镜纸擦干棱镜面;6.由所得相图,讨论某一组成的溶液在简单蒸馏中的分离情况答：若组成在0～x之间,蒸馏会得到A和C；若组成在x～1之间,蒸馏将会得到C和B;若组成为x,则蒸馏只会得到恒沸混合物C;。

配合物的组成和不稳定常数的测定一、目的要求1.掌握用分光光度法测定配合物组成及稳定常数的基本原理和方法。

2.通过实验，掌握测量原理和分光光度计的使用方法，二、实验原理a,用等摩尔连续递变法测定配合物的组成“递变法”实际上是一种物理化学分析方法。

可用来研究当两个组分混合时，是否发生化合，配合，缔合等作用，以及测定两者之间的化学比。

其原理是:在保持总浓度不变的前提下，依次逐渐改变体系中两个组分的比值，并测定不同摩尔分数时的某一物理化学参量。

在本实验中就是测定不同摩尔分数时溶液的光密度值D，作光密度对摩尔分数的曲线图，如图3－1,所示。

从曲线上光密度的极大值D极大所对应的摩尔分数值，即可求出配位数n值。

为了配制溶浓时方便，通常取相同摩尔浓度的金属离子M溶液和配位体L溶液。

在维持总体积不变的条件下，按不同的体积比配成一系列混合溶液。

这样体积比亦就是摩尔分数之比。

设X L为D极大时L溶液的体积分数:M溶液的体积分数为:则配合物的配位数为:若溶液中只有配合物MLn具有颜色，则溶液的D与MLn的含量成正比。

从D-X图上曲线的极大位置即可直接求出n，但当配制成的溶液中除配合物外，尚有金属离子M及配位体L 与配合物在同一波长λ最大下也存在一定程度的吸收时，所观察到的光密度D并不完全由配合物MLn的吸收所引起，必须加以校正。

所以选择适当的波长范围，仅使配合物MLn有吸收，M和L都不吸收或极少吸收。

2.配合物平衡常数的测定假定配合物中心离子浓度不变，而渐增加配位体浓度，随着配位体浓度的改变，中心离子被配成MLn，溶液的光密度值D不断升高。

当中心离子被完全配合后，如继续增加配位体的浓度，则溶液的光密度值D趋于恒定，如图3-2。

设配合物在稀溶液中有如下解离平衡存在:最初浓度平衡浓度式中，n-配位数，已由实验确定;a-解离度:C-配合物未解离时的浓度(在本实验中亦为M完全配合时的配合物浓度)。

式中Dm是M完全被配合时溶液的光密度值，Dn是L与M摩尔比为n时溶液的光密度，此时虽达平衡，但M未被完全配合。

一．恒温槽装配和性能测试操作步骤1．在初次使用前，应先将恒温器电源插头用万用表作一次安全检查，用测量电阻之一挡，量插头上相，中，地，相互之间是否有短路或绝缘不良现象。

2．按规定加入蒸馏水（水位离盖板约30-43毫米）将电源插头接通电源，开启控制箱上的电源开关及电动泵开关，使槽内的水循环对流。

3．调节恒温水浴至设定温度。

假定室温为20℃，欲设定实验温度为25℃，其调节方法如下：先旋开水银接触温度计上端螺旋调节帽的锁定螺丝，再旋动磁性螺旋调节帽，使温度指示螺母位于大约低于欲设定实验温度2~3℃处（如23℃），开启加热器开关加热（为节约加热时间，最好灌入较所需恒温温度约低数度的热水），如水温与设定温度相差较大，可先用大功率加热（仪器面板上加热器开关位于“通”位置），当水温接近设定温度时，改用小功率加热（仪器面板上加热器开关位于“加热”位置）。

注视温度计的读数，当达到23℃左右时，再次旋动磁性螺旋调节帽，使触点与水银柱处于刚刚接通与断开状态（恒温指示灯时明时灭）。

此时要缓慢加热，直到温度达25℃为止，然后旋紧锁定螺丝。

4．如需要用低于环境室温时可用恒温器上之冷凝管致冷，可外加和恒温器相同之电动水泵一只将冷水用橡胶皮管从冷凝筒进入嘴引入至冷凝管内致冷，同时在橡皮管上加管子夹一只，以控制冷水的流量，用冷水导入致冷一般只能达到20-15℃之间并须将电加热开关关断。

5．恒温器加热最好选用蒸馏水，切勿使用井水，河水，泉水等硬水，尚用自来水必须在每次使用后将该器内外进行清洗，防止筒壁积聚水垢而影响恒温灵敏度。

6．本实验用数字式贝克曼温度计测量温度，每隔30秒记一次数值，共记1小时，120个数据。

影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有:1．恒温介质流动性好，传热性能好，控温灵敏度就高;2．加热器功率要适宜，热容量要小，控温灵敏度就高;3．搅拌器搅拌速度要足够大，才能保证恒温槽内温度均匀;4．继电器电磁吸引电键，后者发生机械作用的时间愈短，断电时线圈中的铁芯剩磁愈小，控温灵敏度就高;5．电接点温度计热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高;6．环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。

用等摩尔连续变化法吸收光谱双等色点测定配合物的稳定常数
摩尔连续变化法是化学分析中一种普遍使用的技术，它为化学物质的物理和化
学参数的准确测定提供了可靠的数据。

摩尔连续变化法的关键是吸收光谱，它可以在连续增加溶液浓度的同时，测量该物质吸收光谱的改变，从而提取出恰当的稳定常数数据。

双等色点测定就是针对摩尔连续变化法，测量溶液中不同组分的比例，取得该化合物稳定常数的一种方法。

双等色点的测定方法是：首先，将溶液中的组分进行混合，其吸收光谱的峰值
相同，此称为“等色点”。

然后，将溶液分割成两份，测量它们的吸收光谱，由此可以得到两个不同的曲线，其中曲线的最低点，即可判定等色点的总吸光度和浓度。

最后，根据峰高和最低点的高度差和实验设计准则，计算溶液中不同组分的比例，从而确定该配合物的稳定常数。

双等色点法是一种非常有效的测定化合物稳定常数的技术方法，其精度远远高
于传统的滴定法，因此得到了广泛的应用。

它可以精确地测定各种化学反应的稳定性，并在分析诸如硝酸盐、硫酸盐、碱盐等复杂体系中发挥重要作用。

实验二 镍与乙二胺配合物组成和稳定常数的测定一、实验目的掌握用光度法测定配合物的组成和稳定常数的原理和方法。

二、基本原理测定配合物的组成和稳定常数对于了解配合物的性质以及推断它的结构有重要意义。

同时，在很多实际应用方面，如离子交换、溶剂萃取和配位滴定等，都是以配合物在溶液中的稳定性为基础的。

因此前人对配合物的组成和稳定常数的方法进行了广泛的研究，目前已经建立了各种测定配合物的组成和稳定常数的方法。

光度法是最常用的测定方法之一。

其原理是根据配合物在某一波长时对有特征吸收，而且配合物的溶液与配体和金属离子的溶液对光有不同的吸收。

溶液在某一波长时的吸光度A 与溶液组成间的关系在理想条件下符合吸收定律：∑==ni i i C l A 1ε式中l 为比色皿的厚度；εi 为吸光物质i 在浓度为C i 时的摩尔吸光系数。

体系中所生成的每个配合物的摩尔吸光系数并不知道。

因此，不能从溶液的吸光度直接求出配合物的平衡浓度来计算其稳定常数。

如果配合物足够稳定或配体浓度足够高时，就可以测得饱和配合物的摩尔吸光系数。

等物质的量系列法（即等摩尔系列法）是测定配合物的组成和稳定常数的一种重要方法。

这一方法又称为Job 法，它是在一定体积溶液内金属离子M 和配体L 的总摩尔数保持不变，而改变M 与L 的摩尔比，随着这个摩尔比的不同，它所形成的配合物ML n 的量也不同。

以M/L 的不同摩尔比组成一系列溶液，测出其吸光度，画出溶液摩尔比-吸光度曲线。

若生成的配合物很稳定，则曲线有明显的极大值，若生成的配合物不很稳定而有一定的离解度，则曲线的极大值就不明显，这时可通过横坐标的两个端点向曲线作切线，由曲线的交点可以确定曲线的极大值，再由其极大值求得配合物的组成。

本实验是用上述等物质的量系列法（即等摩尔系列法）测定镍离子与乙二胺形成的配合物的组成和稳定常数。

随着摩尔比的不同，镍离子与乙二胺可形成3种组成不同的配合物。

组成比为1:1的配合物的最大吸收波长在620nm 附近，1:2者在570nm 附近，1:3者在545nm 附近。

配位化合物组成及稳定常数的测定一、实验目的1. 掌握测定配位化合物稳定常数的基本原理和实验测定方法。

2. 了解测定配位化合物组成的基本方法，学会用等摩尔连续递变法测定配合物的组成。

3. 掌握分光光度计和pH 计的正确使用方法。

二、实验原理对于金属离子M 和配位体L 形成配位化合物ML n 的溶液体系，存在着配合与离解反应，反应表示式为：M + n L ML n式中n 为络合物的配位数。

当反应达到平衡时，ML n 的浓度最大。

在可见光的某个波长区域，该络合物有强烈吸收，而金属离子M 及配位体L 几乎不吸收。

则在保持金属离子M 和配位体L 总浓度不变的条件下，当混合液中两组分的物质的量之比相当于络合物的组成时，溶液中络合物浓度最高，对光的吸收最大。

为实验方便可见，操作时常取相同物质的量浓度的金属离子溶液和配位体溶液，维持总体积数不变，按金属离子M 与配位体L 不同的体积比配制一系列溶液，则体积比相当于摩尔分数的比值。

即：ML LM L L L V V V n n n X +=+=根据吸光度A—组成X L 曲线的极大值对应的M 和L 浓度比值即可求得配位数n 。

LLM L X 1X c c n −==配制两组金属离子和配位体总的物质的量不同的系列溶液，测定它们的吸光度，在同一张图上分别作两组溶液的吸光度A—组成X L 图，可得两条曲线。

过纵坐标上的任一点作横轴的平行线，交两曲线于P ，Q 两点，故此两点所对应溶液平衡时的络合物的浓度c MLn 相同，根据P ，Q 两点的横坐标X 1和X 2的值，可知两点溶液的金属离子M 和配位体L 的初始浓度分别为0L,10M,1c ,c 和0L,20M,2c c ，。

nML 0L,2ML 0M,2ML nML 0L,1ML 0M,1ML n LM ML n n nn n nn nc -(c c -(c c nc -(c c -(c c c c c K ））））稳===联立X1和X2两点的方程，可得cMLn ，再将cMLn代回方程即可求得K稳。

分光光度法测定络合物的稳定常数Ⅰ. 目的要求一、掌握用分光光度法测定络合物组成及稳定常数的基本原理和方法；二、学会使用72型分光光度计。

Ⅱ. 基本原理溶液中金属离子M和配位体L形成络合物ML n，其反应式为M + L ML n。

当达到络合平衡时，该络合物的稳定常数为：（1）式中：K为络合物稳定常数；C M 为络合平衡时金属离子的浓度（严格应为活度）；C L为络合平衡时的配位体浓度；C MLn为络合平衡时的络合物浓度；n为络合物的配位数。

络合物稳定常数不仅反映了它在溶液中的热力学稳定性，而且对络合物的实际应用，特别是在分析化学方法中具有重要的参考价值。

显然，如能通过实验测得公式（1）中右边各项浓度及n值，则就能算得K 值。

本实验采用分光光度来测定上列这些参数。

1. 分光光度法的实验原理：让可见光中各种波长单色光分别、依次透过有机物或无机物的溶液，其中某些波长的光即被吸收，使得透过的光形成吸收谱带。

如图1所示，这种吸收谱带对于结构不同的物质具有不同的特性，因而就可以对不同产物进行鉴定分析。

根据比尔定律，一定波长的入射光I0与透射光强I之间的关系：I= I0e-kcd（2）式中：k为吸收系数，对于一定溶质、溶剂及一定波长的入射光k为常数，c为溶液浓度，d为盛样溶液的液槽的透光厚度。

由（2）式可得：（3）I0/I称为透射比，令D=2.303lg（I0/I），则得D=kcd （4）从公式可看出：在固定液槽厚度d和入射光波长的条件下，光密度D与溶液浓度c成正比，选择入射光的波长，使它对物质既有一定的灵敏度，又使溶液中其它物质的吸收干扰为最小。

作光密度D对被测物质c的关系曲线，测定未知浓度物质的吸光度，即能从D~c关系上求得相应的浓度值，这是光度法的定量分析的基础。

图1 吸收谱带2. 等摩尔数连续递变法测定络合物的组成通常在络合反应中常伴有颜色的明显变化，根据这一特点可用分光光度法测，例如Fe3+与钛铁试剂[C6H2(OH)2(SO3Na)2]在不同pH的溶液中定其组成及K稳形成不同配位数的络合物，测定该络合物的组成可用浓比递变法，这种方法的要点是先配置一系列总摩尔数不变，但体系中两个组分的摩尔分数比值依次改变的溶液，为了方便常用相同浓度的金属离子M溶液与配位体L溶液，在保持总体积不变的条件下，按不同体积比配置一系列溶液，因而这些混合溶液中Fe3+与钛铁试剂总浓度不变，当混合溶液中二者的分子比(即体积比)相当于络合物组成时，溶液中络合物浓度最高，溶液的颜色也最深，因此用分光光度计测出各份溶液的吸光度D ，利用D 对各溶液的体积比作图，则从曲线的最高点所对应的体积比即可求出络合物的组成。

一．恒温槽装配和性能测试1.恒温槽主要由哪几个部分组成，各部分作用是什么答：①浴槽：盛装介质②加热器：加热槽内物质③搅拌器：迅速传递热量，使槽内各部分温度均匀④温度计：观察槽内物质温度⑤感温元件：感应温度，指示加热器工作⑥温度控制器：温度降低时，指示加热器工作，温度升高时，只是加热器停止工作。

2.为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处，如果高了会产生什么后果答：由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计，使它的水银柱上升。

因为传质、传热都有一个速度，因此，出现温度传递的滞后。

即当接触温度计的水银触及钨丝时，实际上电热器附近的水温已超过了指定温度。

因此，恒温槽温度必高于指定温度。

同理，降温时也会出现滞后状太。

3.对于提高恒温槽的灵敏度，可以哪些方面改进答：①恒温槽的热容要大些，传热质的热容越大越好。

②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度，为此要使感温元件的热容尽量小，感温元件与电热器间距离要近一些，搅拌器效率要高。

③做调节温度的加热器功率要小。

4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽答：通过辅助装臵引入低温，如使用冰水混合物冰水浴，或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却（硝铵，镁盐等）二．络合物组成和不稳定常数的测定—等摩尔系列法(老师发的卷子，题目不知道了)1.答：计算溶剂体积→取溶质→溶解→转移→定容[M+]+[A+]不变，取相同浓度[M]和[A]配成一系列CM /(CM+CA)不同的溶液。

2.答：[M+A]不变，改变[M]，[A]当MAn 浓度最大时，n=CA/Cn,通过测定某一络合物含量发生相应变化的物量光密度D=ad,D-CM /(CM+CA)求极大值点n.3.答：分别配制只有金属离子以及只有配体，且PH与络合物相同的标准溶液，测两者吸光度，在坐标系两点上作直线，求出该直线方程，取测得络合物的吸光度，再减去直线再此浓度的直线对应吸光度，则为真实络合物的吸光度。

紫外吸收光度法测定络合物的化学式和稳定常数数据处理紫外吸收光度法是一种常用的化学分析方法，可用于测定络合物的化学式和稳定常数。

该方法基于溶液中络合物与金属离子或配体间的相互作用导致的吸收光谱变化。

通过对吸收光谱进行测定和数据处理，可以获得所需的化学信息。

测定络合物的化学式和稳定常数的第一步是选择适当的络合试剂和金属离子。

络合试剂应该具有良好的络合能力，能与金属离子形成稳定的络合物。

金属离子应该是可溶于溶剂中的，且在溶液条件下具有可观察的吸收光谱。

在进行测定之前，我们需要制备含有不同浓度的络合物溶液。

这可以通过逐渐加入适量的络合试剂到含有金属离子的溶液中来实现。

每次添加药剂后，我们应该等待反应达到平衡，然后进行紫外吸收光谱测定。

紫外吸收光度法是一种间接测量方法。

在络合物溶液中，金属离子的吸收峰位置和强度都会发生变化。

通过测定吸收峰的强度变化，可以推测出络合物的存在及其浓度。

这是因为络合物与金属离子或配体之间的相互作用会改变吸收峰位置和强度，从而形成特征的光谱。

数据处理的主要部分是绘制吸光度曲线，并从中获取所需的信息。

吸光度曲线是通过绘制样品的吸光度与波长之间的关系得到的。

在测量过程中，我们应该选择适当的波长范围，以保证有足够的吸收信号，并避免其他干扰峰的影响。

在绘制吸光度曲线之后，我们可以使用Lambert-Beer定律来计算络合物的浓度。

根据该定律，吸光度与溶液浓度呈线性关系，即A =εlc，其中A是吸光度，ε是摩尔吸光系数，l是光程长度，c是溶液浓度。

通过比较不同浓度下的吸光度值，我们可以计算出络合物的浓度并绘制标准曲线。

此外，我们还可以从标准曲线中计算出吸光度与浓度之间的线性关系，以评估络合物的稳定性。

根据标准曲线上的数据，我们可以提取出络合物的化学式和稳定常数。

化学式可以通过反推得到，即根据金属离子和配体的摩尔比例来计算。

稳定常数可以通过求解复杂的化学方程式来推算。

稳定常数越大，络合物越稳定。

实验五 络合物组成及稳定常数测定一、实验目的1.用分光光度法测定络合物组成及稳定常数。

2.学会使用分光光度计。

二、实验原理当金属离子M 与配位体L 形成络合物n ML 时，达到如下平衡：n M nL ML +[]/[]/[]/n n M L c K M c L c ΘΘΘΘ=⨯ (1) 其中：[]n ML ,[]M ,[]L 分别为平衡浓度31c mol dm Θ-=⋅K Θ定温下为一常数，称为络合物的稳定常数，n 为配位数。

本实验采用分光光度计，用络合物的补色单色光对一系列不同浓度的络合物溶液进行吸光度测定，从而可以确定n 和K Θ。

1.分光光度法原理单色光透过溶液时遵从比耳—朗白定律：0kcl I I e -=(2)式中：I 、I 0分别为透射光和入射光光强c 为溶液浓度l 为溶液厚度k 为吸收系数对(2)式取对数可得0lg 2.303I k cl I = (3) 其中令0lg I A I =，称之为吸光度。

而0I I为透光率。

分光光度计可产生一系列不同波长的单色光，并令每种单色光照射通过一定厚度的比色皿测出入射光强和透射光强，指示出透光率和吸光度数值。

对于一定波长的单色光，分光光度计所测得一种溶液的吸光度由(3)式可以看出仅取决于溶液的浓度且成正比：2.303k A cl = (4) 所以可根据吸光度测定确定溶液的浓度。

2.等摩尔连续递变法测定络合物配位数每种颜色的溶液对相应于该颜色补色波长的单色光具有最小的透光率。

当两种组分混合时，若发生了化合或缔合或络合，有可能发生明显的颜色变化，因为化合物，缔合物，络合物的颜色一般与原组分不同。

当二组分的物质的量之比，恰与化合物，缔合物，络合物中二者的计量比相同时，后者的浓度最大，所以这种溶液的颜色呈后者的颜色。

选择该颜色的补色波长的单色光照射溶液，必定较其它配比的溶液具有最小透光率和最大吸光度。

于是，配制一系列不同摩尔分数的Fe 3+—钛铁试剂溶液，由于Fe 3+—钛铁试剂络合物具特征兰紫色，以其中颜色最深者（最接近配位比），对不同波长的单色光分别测定其吸光度。

等摩尔连续变化法测定络合物稳定常数数据处理法作者：王子迎韩冬晴张飞燕开小明方皓文来源：《科学大众·教师版》2021年第03期摘要：等摩尔连续变化法测定络合物稳定常数是本科教学内容，但实际实验效果并不理想。

模拟了摩尔连续变化法曲线，对浓度为10-4mol/L的金属离子，1：1的络合物稳定常数要大于106，否则不能得出正确的结果。

给出了络合物稳定常数的计算方法，指出了教科书中酸度影响络合物组成的不妥之处。

关键词：等摩尔连续变化法; 磺基水杨酸; 铜; 稳定常数; 酸度中图分类号：O657.32;G64;O6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2021）3-195-002Job提出等摩尔连续变化法测定络合物组成和稳定常数，在无机化学实验、分析化学实验和物理化学实验教科书中[1-3]常作为实验内容。

此法要求络合物稳定常数较大，但没有具体说多大。

另外，络合物也是逐级形成的，其每级稳定常数是越来越小的，如果能进行定量分析，相邻的两种络合物型体稳定常数必须相差105以上。

假如分析对象非1[∶]1的络合物，在显色剂浓度较低时，溶液中就可能存在多种型体，那Job法就不合适，各种型体吸收曲线不一样;但作者确实测定了亚铁离子与邻二氮菲的络合物，是符合Job曲线的，这可能吸光度与邻二氮菲依数性有关，即吸光度仅与络合物中显色剂的数量有关。

确定络合物组成不难，只要确定金属离子与显色剂浓度整数摩尔比时，吸光度最大就行。

下面仅讨论1[∶]1的络合物，Job法测定络合物稳定常数的问题。

1.计算络合物稳定常数原理Job法从曲线两侧引出直线，求出交叉点。

引出直线的主观性很大，交叉点也不一定落在最大吸光度的上方，我们对此进行理论分析。

对于络合反应：其稳定常数K为：式（1）中[M][R][MR]分别是溶液中金属离子M、显色剂R、生成络合物MR型体的浓度，C[M]、C[R]分别为M、R的分析浓度。

上式整理得：依据式（4），以[MR]为纵坐标，[α]为横坐标模拟作图1。

配合物的组成和不稳定常数的测定（物理化学 李俊）一、目的要求1. 掌握用分光光度法测定配合物组成及稳定常数的基本原理和方法。

2. 通过实验，掌握测量原理和分光光度计的使用方法， 二、实验原理1,用等摩尔连续递变法测定配合物的组成“递变法” 实际上是一种物理化学分析方法。

可用来研究当两个组分混合时， 是否发生化 合，配合，缔合等作用，以及测定两者之间的化学比。

其原理是 :在保持总浓度不变的前提 下，依次逐渐改变体系中两个组分的比值，并测定不同摩尔分数时的某一物理化学参量。

在本实验中就是测定不同摩尔分数时溶液的光密度值 D ，作光密度对摩尔分数的曲线 图，如图 3－ 1,所示。

从曲线上光密度的极大值 D 极大所对应的摩尔分数值，即可求出配位数n 值。

为了配制溶浓时方便，通常取相同摩尔浓度的金属离子 M 溶液和配位体 L 溶液。

在维持总体积不变的条件下， 按不同的体积比配成一系列混合溶液。

这样体积比亦就是摩尔 分数之比。

若溶液中只有配合物 MLn 具有颜色，则溶液的 D 与 MLn 的含量成正比。

从 D-X 图上曲线 的极大位置即可直接求出 n ，但当配制成的溶液中除配合物外， 尚有金属离子 M 及配位体 L 与配合物在同一波长 λ最大 下也存在一定程度的吸收时，所观察到的光密度 D 并不完全由配 合物 MLn 的吸收所引起， 必须加以校正。

所以选择适当的波长范围， 仅使配合物设X L 为D极大时L 溶液的体积分数M 溶液的体积分数为 则配合物的配MLn 有吸收，M 和L 都不吸收或极少吸收。

2.配合物平衡常数的测定假定配合物中心离子浓度不变，而渐增加配位体浓度，随着配位体浓度的改变，中心离子被配成MLn ，溶液的光密度值 D 不断升高。

当中心离子被完全配合后，如继续增加配位体的浓度，则溶液的光密度值 D 趋于恒定，如图3-2。

设配合物在稀溶液中有如下解离平衡存在:最初浓度平衡浓度式中，n-配位数，已由实验确定;a-解离度:C-配合物未解离时的浓度（在本实验中亦为M 完全配合时的配合物浓度）。