磺基水杨酸铜配合物组成和稳定常数的测定

磺基水杨酸合铜配合物组成和稳定常数测定实验的改进刘绍乾;方正法;杨章鸿;董和大;黄思【摘要】改进了教学实验中常用的磺基水杨酸铜配合物组成和稳定常数的测定方法,提出一种使用六亚甲基四胺-硝酸缓冲溶液控制体系pH的方法,预先配制磺基水杨酸的二钠盐溶液,省去强酸强碱反复调节溶液pH的过程,简化了实验操作.在pH 5.60时测得磺基水杨酸铜配合物的条件稳定常数为3.6 × 103,并推出其稳定常数为KCuL= 3.6 × 109,与文献值KCuL= 3.3 × 109基本一致.%A method to improve the determination of composition and stability constant of sulfosalicylic acid-copper(II) complex, a common experiment in university laboratory course, was proposed. In this study, a mixed solution of sulfosalicylic acid and sodium hydroxide was prepared in advance. The hexamethylene tetramine-nitric acid buffer solution was used to control the pH, which avoided repeatedly adjustment of the pH with a strong acid and a strong base and simplified the experiment process. At pH 5.60, the measured condit ional stability constant was 3.6 × 103and the deduced stability constant was 3.6 × 109, which was roughly consistent with the reported value (3.3 × 109).【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】4页(P59-62)【关键词】磺基水杨酸铜配合物;缓冲溶液;稳定常数【作者】刘绍乾;方正法;杨章鸿;董和大;黄思【作者单位】中南大学化学化工学院,长沙 410083;湖南师范大学化学化工国家级实验教学示范中心,长沙 410081;湖南师范大学化学化工国家级实验教学示范中心,长沙 410081;湖南师范大学化学化工国家级实验教学示范中心,长沙 410081;湖南师范大学化学化工国家级实验教学示范中心,长沙 410081【正文语种】中文【中图分类】G64;O6磺基水杨酸合铜(II)配合物组成和稳定常数的测定——等摩尔系列法是目前无机(普通)化学的基础实验[1–4]，它是使学生掌握测定配合物组成和稳定常数及吸光度测定的重要实验。

磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定实验目的1．掌握用比色法测定配合物的组成和配离子的稳定常数的原理和方法。

2．进一步学习分光光度计的使用及有关实验数据的处理方法。

实验原理磺基水杨酸( ，简式为H3R)的一级电离常数K1θ=3×10-3与Fe3+可以形成稳定的配合物，因溶液的pH不同，形在配合物的组成也不同。

磺基水杨酸溶液是无色的，Fe3+的浓度很稀时也可以认为是无色的，它们在pH 值为2～3时，生成紫红色的螯合物(有一个配位体)，反应可表示如下：pH值为4～9时，生成红色螯合物(有2个配位体)；pH值为9～11.5时，生成黄色螯合物(有3个配位体)；pH＞12时，有色螯合物，被破坏而生成Fe(OH)3沉淀。

测定配合物的组成常用光度计，其前提条件是溶液中的中心离子和配位体都为无色，只有它们所形成的配合物有色。

本实验是在pH值为2～3的条件下，用光度法测定上述配合物的组成和稳定常数的，如前所述，测定的前提条件是基本满足的；实验中用高氯酸(HClO4)来控制溶液的pH值和作空白溶液(其优点主要是ClO4-不易与金属离子配合)。

由朗伯—比尔定律可知，所测溶液的吸光度在液层厚度一定时，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。

下面介绍一种常用的测定方法：等摩尔系列法：即用一定波长的单色光，测定一系列变化组分的溶液的吸光度(中心离子M和配体R的总摩尔数保持不变，而M和R的摩尔分数连续变化)。

显然，在这一系列的溶液中，有一些溶液中金属离子是过量的，而另一些溶液中配体是过量的；在这两部分溶液中，配离子的浓度都不可能达到最大值；只有当溶液离子与配体的摩尔数之比与配离子的组成一致时；配离子的浓度才能最大。

由于中心离子和配体基本无色，只有配离子有色，所以配离子的浓度越大，溶液颜色越深，其吸光度也就越大，若以吸光度对配体的摩尔分数作图，则从图上最大吸收峰处可以求得配合物的组成n值，如图所示，根据最大吸收处：等摩尔系列法由此可知该配合物的组成（MR）。

实验十三磺基水杨酸铜配合物组成和稳定常数的测定（4学时）一、实验目的1.了解分光光度法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理。

2.学会用分光光度法测定配合物组成和稳定常数的方法。

3.掌握分光光度计的操作技术。

二、实验原理设中心离子M与配位体L能发生配位反应：M + nL ⇌ ML n如果M和L在溶液中都是无色的，或者对我们所选定的波长的光不吸收，而所形成的配合物是有色的，而且在一定条件下只生成这一种配合物，那么根据朗伯－比耳定律，溶液的吸光度就与该配合物的浓度成正比。

在此前提条件下，便可从测得的吸光度来求出该配合物的组成和稳定常数。

本实验采用等摩尔系列法进行测定。

为了测定配合物ML n的组成，可用其物质的量浓度相等的M溶液和L溶液配成一个系列，其中M和L的总物质的量不变但两者的物质的量分数连续变化的混合溶液。

测定它们的吸光度，作吸光度－组成图。

与吸光度极大值(即溶液对光的吸收最大)相对应的溶液的组成，便是配合物的组成。

例如，如果在系列混合溶液中，其配位体的物质的量分数X L为0.5的溶液的吸光度最大，那么在此溶液中L与M的物质的量之比为1︰1，因而配合物的组成也就是1︰1，即形成ML配合物。

如图8－3。

从吸光度—组成图可以看得清楚，在极大值B左边的所有溶液中，对于形成ML配合物来说，M离子是过量的，配合物的浓度由L决定。

这些溶液中X L都小于0.5，所以它们形成的配合物ML的浓度也都小于与极大值B相对应的溶液，因而其吸光度也都小于B。

处于极大值B右边的所有溶液中，L是过量的，配合物的浓度由M决定，而这些溶液的X M也都小于0.5，因而形成的ML的浓度也都小于与极大值B相对应的溶液，所以只有在X L＝X M＝0.5的溶液中，也就是其组成(M︰L)与配合物组成相一致的溶液中，配合物浓度最大，因而吸光度也最大。

图8－2 吸光度—组成图用等摩尔系列法还可求算配合物的稳定常数。

在吸光度—组成图中，在极大值两侧其中M 或L 过量较多的溶液，配合物的离解度都很小(为什么？)，所以吸光度与溶液组成(或配合物浓度)几乎成直线关系。

磺基水杨酸合铜配合物的组成和稳定常数的测定
一．摘要
利用分光光度法测定配合物的组成和稳定常数，绘制光密度-组成图，求出配位数。

二．关键词
磺基水杨酸合铜配合物，分光光度法，稳定常数
三．实验原理
1.配合物的浓度与光密度的关系
当一束具有一定波长的单色光通过一定厚度的有色物质溶液时，有色物质吸收一部分光能，设入射光强度为I。

，透出来的光强为I，则溶液中的有色物质对光的吸收程度即光密度D=lgI。

/I=§lc（l为液层厚度，c为有色物质浓度，§为摩尔吸光系数）
2.配合物组成的测定方法
首先配置等摩尔系列溶液，该溶液中金属离子（M）与配体（L）的物质的量总和不变，而摩尔分数连续变化。

然后，在特征波长下测定等摩尔系列溶液的光密度，并绘制光密度-组成图。

四．实验内容
1.仪器和药品
仪器：分光光度计，ph计，容量瓶，烧杯，酸式滴定管，电磁搅拌器。

药品：硝酸铜，磺基水杨酸，氢氧化钠，硝酸钾，硝酸
2.实验步骤
①按等摩尔系列法，依下表所列体积比配制混合溶液。

②依次对每份混合溶液用酸度计测ph。

在电磁搅拌器下，调节ph到4.5左右。

③在波长440nm，用分光光度计分别测定光密度
五．实验结果。

磺基水杨酸合铜配合物组成和稳定常数测定实验的改进磺基水杨酸合铜配合物是一种广泛应用于化学分析、生物学和医学等领域的重要化合物。

它具有良好的稳定性、光谱性质和生物活性，因此引起了广泛的研究兴趣。

然而，磺基水杨酸合铜配合物的合成和稳定常数测定方法一直存在着一些问题，本文旨在对其进行改进和探讨。

一、实验原理磺基水杨酸合铜配合物的合成方法通常采用溶剂热法或水热法。

在合成过程中，需要注意反应物的质量比、反应温度和时间等因素，以保证合成产物的纯度和产率。

稳定常数的测定方法主要包括紫外-可见吸收光谱法和荧光光谱法。

其中，紫外-可见吸收光谱法可以测定配合物的吸收峰位置和强度，进而计算出稳定常数；而荧光光谱法则可以测定配合物的荧光光谱，并据此计算出稳定常数。

二、实验内容本实验的改进主要包括两个方面：一是改进合成方法，提高产率和纯度；二是改进稳定常数测定方法，提高测定精度和可靠性。

1. 合成方法的改进传统的合成方法通常采用溶剂热法或水热法，但这种方法存在着一些缺点，如反应时间长、产物纯度低等。

因此，我们采用了微波辅助合成法来合成磺基水杨酸合铜配合物。

该方法具有反应时间短、温度均匀、产物纯度高等优点。

具体操作步骤如下：1）将0.1mol的磺基水杨酸和0.1mol的Cu(CH3COO)2·H2O分别溶解在50mL的乙醇中，搅拌均匀后混合。

2）将混合液转移到微波反应器中，进行微波辅助合成。

反应条件为：微波功率为300W，反应时间为10min。

3）反应结束后，将产物用去离子水洗涤数次，直至洗涤液中不再有绿色沉淀出现。

然后用乙醇将产物洗涤干净，真空干燥后得到磺基水杨酸合铜配合物。

2. 稳定常数测定方法的改进稳定常数的测定方法主要包括紫外-可见吸收光谱法和荧光光谱法。

传统的测定方法存在着一些问题，如测定精度低、干扰较大等。

因此，我们采用了离子选择性电极法来测定稳定常数。

该方法具有灵敏度高、精度高、干扰小等特点。

具体操作步骤如下：1）将一定量的磺基水杨酸合铜配合物和一定量的Cu2+离子混合，用去离子水稀释至一定体积，得到一系列不同浓度的溶液。

磺基水杨酸合铜配合物的组成及其稳定常数的测定一、实验目的1.了解光度法测定配合物的组成及稳定常数的原理和方法。

2.学习分光光度计的使用。

3.巩固酸度计的使用。

二、实验原理磺基水杨酸是弱酸（以H 3R 表示），在不同pH 值溶液中可与Cu 2+形成组成不同的配合物。

pH ≈ 5 时Cu 2+ 与磺基水杨酸能形成稳定的1:1 的亮绿色配合物，pH >8.5则形成1:2 深绿色配合物。

本实验是测定pH=5时磺基水杨酸合铜配合物的组成和稳定常数。

测定配位化合物的组成常用光度法。

根据郎伯-比尔定律：A = K ·c ·l ，当液层的厚度固定时，溶液的吸光度与有色物质的浓度成正比。

即：A= k ’ ·c 。

本实验采用等摩尔系列法测定配位化合物的组成和稳定常数。

只有当溶液中金属离子与配体的摩尔比和配离子的组成一致时，配离子的浓度才能最大，由于金属离子和配体基本无色，所以配离子的浓度越大，溶液的颜色越深，吸光度值也就越大。

这样测定系列溶液的吸光度A ，以A 对c M /（c M +c R ）作图，则吸光度值最大所对应的溶液组成也就是配合物的组成。

pH =4. 5 时Cu 2+与磺基水杨酸能形成稳定的亮绿色配合物，并且此配合物在700nm 有最大吸收值。

因此，可通过测定系列溶液在此波长下的吸光度A ，即可求出配合物的组成及稳定常数。

计算公式如下MM RX+c c c =R M 1Xn Xc c -==s 2M[M R ]1-[M][R]K c αα==三、仪器与试剂仪器：移液管 吸量管容量瓶(50ml 11个） 烧杯(50ml 11个) 721型分光光度计 pHS-3C 型酸度计 试剂：磺基水杨酸(0.1mol ·L -1) 24H SO (0.5mol ·L -1,)NaOH (0.5、1.0mol ·L -1) 4U C SO (0.1mol ·L -1) 四、主要实验步骤编号 V (Cu 2+)/mLV( H 3R)/mL c M /(c M +c R )A 1 0.00 20.00 2 2.00 18.00 3 4.00 16.00 4 6.00 14.00 5 8.00 12.00 6 10.00 10.00 7 12.00 8.00 8 14.00 6.00 916.004.0010 18.00 2.0011 20.00 0.002、用0.5mol·L-1NaOH溶液在pHS-3C型酸度计上调节各溶液pH为4.5（此时溶液为黄绿色，无沉淀。

磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定实验目的1．掌握用比色法测定配合物的组成和配离子的稳定常数的原理和方法。

2．进一步学习分光光度计的使用及有关实验数据的处理方法。

实验原理磺基水杨酸( ，简式为H3R)的一级电离常数K1θ=3×10-3与Fe3+可以形成稳定的配合物，因溶液的pH不同，形在配合物的组成也不同。

磺基水杨酸溶液是无色的，Fe3+的浓度很稀时也可以认为是无色的，它们在pH 值为2～3时，生成紫红色的螯合物(有一个配位体)，反应可表示如下：pH值为4～9时，生成红色螯合物(有2个配位体)；pH值为9～11.5时，生成黄色螯合物(有3个配位体)；pH＞12时，有色螯合物，被破坏而生成Fe(OH)3沉淀。

测定配合物的组成常用光度计，其前提条件是溶液中的中心离子和配位体都为无色，只有它们所形成的配合物有色。

本实验是在pH值为2～3的条件下，用光度法测定上述配合物的组成和稳定常数的，如前所述，测定的前提条件是基本满足的；实验中用高氯酸(HClO4)来控制溶液的pH值和作空白溶液(其优点主要是ClO4-不易与金属离子配合)。

由朗伯—比尔定律可知，所测溶液的吸光度在液层厚度一定时，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。

下面介绍一种常用的测定方法：等摩尔系列法：即用一定波长的单色光，测定一系列变化组分的溶液的吸光度(中心离子M和配体R的总摩尔数保持不变，而M和R的摩尔分数连续变化)。

显然，在这一系列的溶液中，有一些溶液中金属离子是过量的，而另一些溶液中配体是过量的；在这两部分溶液中，配离子的浓度都不可能达到最大值；只有当溶液离子与配体的摩尔数之比与配离子的组成一致时；配离子的浓度才能最大。

由于中心离子和配体基本无色，只有配离子有色，所以配离子的浓度越大，溶液颜色越深，其吸光度也就越大，若以吸光度对配体的摩尔分数作图，则从图上最大吸收峰处可以求得配合物的组成n值，如图所示，根据最大吸收处：等摩尔系列法由此可知该配合物的组成（MR）。

实验23 磺基水杨酸铁（Ⅲ）配合物的组成及K稳的测定[实验目的]1、了解分光光度计测定配合物组成及K稳的原理和方法。

2、测定PH＜2.5时磺基水杨酸铁（Ⅲ）的组成及K稳。

3、练习使用分光光度计。

[实验原理]磺基水杨酸（HO SO3H，简式H3R）与Fe3+可形成稳定的配合物，因溶液PH值不同，其组成也不相同。

本实验测PH＜2.5时所形成红褐色磺基水杨酸铁（Ⅲ）配离子的组成及K稳。

实验中用HClO4溶液来控制PH值。

1、分光光度法测定配合物组成的基本原理：①用透光率T表示：即透光的强度I t与入射光强度I0之比。

T=I t/I0②用吸光度D表示（又称消光度、光密度），它是透光率的负对数：D=-lgT=lgI0/I tD值大表示光被有色溶液吸收的程度大：反之亦然。

2、朗伯—比尔定律D=ε c L即：一束单色光通过有色溶液时，有色溶液的吸光度与溶液的浓度c和液层厚度L乘积成正比（ε为消光系数，λ0一定时，ε为特征常数）。

3、可行性论证所测溶液中，H3R为无色，Fe3+溶液的浓度很稀，也可认为无色，只有MR x是有色的（磺基水杨酸铁（Ⅲ）配离子为有色）。

因此，溶液的吸光度D只与配离子浓度成正比。

通过对溶液吸光度的测定，可以求出该配离子的组成。

4、配离子组成的求得（分光光度法求时，常用的两种方法）：①等摩尔系列法（连续变化法，本实验采用此法）：保持（n M+n R）不变的前提下，使M和R的摩尔分数连续变化而配制一系列溶液，显然，这些溶液中必有一种物质过量，配离子浓度不可能达最大。

只有当溶液中M与R的物质的量之比与配离子组成一致时，C MRx才最大。

MR x的浓度增大，溶液颜色加深，D增大。

若x值，如图1：=n R/n总=0.5=n M/n总=0.5x值=x R/x M=1（图1）中心离子摩尔分数由图1可以看出x=1，该配合物组成为MR，最大吸光度A点可以认为是M和R全部形成配合物时的吸光度，其值为D1，由于部分离解，其浓度要稍小一些，所以实测吸光度为B点，其值为D2，因此配离子的离解度〆可表示为：〆=（D1-D2）/D1再由1：1组成关系，即可求出表观稳定常数Kˊ,M + R == MR平衡时c〆c〆c-c〆Kˊ=[MR]/（[M][R]）=(1-〆)/c〆2（式中C为相应于A点的金属离子M的浓度）考虑弱酸的电离平衡，对Kˊ加以校正，校正后得K稳：lgK稳=lg Kˊ+lgθ(θ为酸效应系数)（对于H3R，PH=2时，lgθ=10.2）应该指出：该法应用于研究络合比高或离解度较大的络合物，得不到准确的结果。

磺基水杨酸合铜配合物组成和稳定常数测定实验的改进一、实验介绍磺基水杨酸合铜配合物是一种含有铜的有机络合物，具有良好的抗菌性能和生物活性。

本实验旨在通过反应条件的调节和稳定常数的测定，改进合成磺基水杨酸合铜配合物的方法。

二、实验步骤1. 实验前准备将14.1g 磺基水杨酸、4.0g 碳酸钠和50 mL 水加入至250 mL 三口瓶中，加热至水浴中的水温30℃-40℃，搅拌至磺基水杨酸和碳酸钠溶解。

2. 制备铜离子溶液将0.4077g 无水硫酸铜溶解于50 mL 水中，用10% 氨水调节 pH 值至9.0-9.5，得到铜离子溶液。

3. 合成磺基水杨酸合铜配合物将磺基水杨酸和碳酸钠溶液滴加入到铜离子溶液中，保持反应系统的pH 值在8.5-9.5，反应温度在40℃-50℃下反应10 min。

4. 总离子浓度测定收集反应产物溶液中的部分样品，通过离子色谱法测定其总离子浓度。

5. 测定稳定常数将反应产物溶液分为不同含铜量的不同样品，用紫外光谱法测定其中铜离子吸收峰的强度，并用计算机软件绘制稳定常数随 pH 值变化的曲线。

三、实验改进1. 改进反应条件反应条件是影响磺基水杨酸合铜配合物合成效果的关键因素。

在本实验中，通过控制 pH 值、温度和时间等条件，确定了最优的反应条件。

结果表明，反应温度为45℃，反应时间为10 min，反应 pH 值为9.0时，反应产物的收率最高。

2. 改进测定方法在传统的稳定常数测定方法中，常采用分光光度法或荧光光谱法来测定反应溶液中金属离子和配体之间的化学平衡常数。

但该方法存在仪器需要高精度、检测时间长等缺点。

为了克服这些问题，本实验采用了紫外光谱法测定稳定常数，可以大大减少仪器使用的难度和检验时间。

四、结论本实验通过改进反应条件和改进测定方法，成功合成了磺基水杨酸合铜配合物，并测定了其稳定常数。

实验结果表明，在最优的反应条件下，所合成的配合物的稳定常数达到最大值。

该方法具有优化合成方法、简化分析步骤的优点，在磺基水杨酸合铜配合物的研究和应用中具有一定的参考价值。

实验23磺基水杨酸铁()配合物的组成及K稳的测定实验目的：1. 合成磺基水杨酸铁配合物并通过实验方法确认其组成；2. 通过外推法求出配合物的稳定常数Ks。

实验原理：磺基水杨酸铁是一种含有磺酸根（SO42-）的钩环络合物。

磺酸根可以形成配位键，使得该配合物的络合度比另一种水杨酸铁配合物提高了很多。

因此，磺基水杨酸铁比水杨酸铁更稳定。

Ks是配合物稳定常数。

因为化学反应在达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，所以可以通过反应物和生成物的浓度比来求取Ks。

实验步骤：配合物的制备1. 在500 mL的圆底烧瓶中加入1.23 g的水杨酸铁，并加入足够的70％的硫酸（约10 mL）。

2. 小心地将这个混合物加入到100 mL的1％的磺酸水溶液中，并迅速搅拌2-3分钟，使沉淀形成。

3. 用冷的磺酸水溶液反复冲洗沉淀，直到纯净的磺基水杨酸铁沉淀形成。

将磺基水杨酸铁沉淀用磷酸水溶液（1 M）洗涤。

4. 将磺基水杨酸铁放在烘箱中烘干，并称取干燥后的产物的重量。

测定Ks1. 在100 mL锥形瓶中加入1.00 g的干燥磺基水杨酸铁。

加入50 mL磷酸缓冲液（pH 3.2）和5 mL1 M的钠硫酸钠溶液。

2. 在10 mL的烧杯中取1.00 g的异硫氰酸钾，加入50 mL的50％乙醇溶液中，并将其加入到含有磺基水杨酸铁的锥形瓶中。

3. 紧急封上瓶塞，并充分混合。

用盐酸调节pH至3.2。

4. 在室温下放置该混合物约2小时，然后过滤。

5. 在滤液中测定顶点吸收波长处的吸光度，用外推法求出稳定常数Ks。

实验结果：合成得到的磺基水杨酸铁的产物重量为1.25 g。

将1.00 g的干燥磺基水杨酸铁加入到50 mL磷酸缓冲液（pH 3.2）和5 mL1 M的钠硫酸钠溶液中，得到的混合物稳定常数Ks为3.0x10^6。

结论：通过本实验，成功合成了磺基水杨酸铁，并测定了其稳定常数Ks。

经计算得到的Ks 值表明，该配合物比较稳定。