Transcript 邻二氮杂菲亚铁配合物组成及稳定常数的测定

邻二氮杂菲亚铁配合物组成及
稳定常数的测定
4学时
实验目的
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
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1. 学习吸收曲线的绘制、单色光波长的选
择及721分光光度计的使用。
2. 学习摩尔比法测定配合物组成的原理及
方法。
3. 掌握配合物稳定常数的测定及计算方法。
实验提要

本实验以邻二氮杂菲（邻菲罗啉）为显色剂，应
用分光光度法进行测定。 在pH为2~9的溶液中，
邻 菲 罗 啉 与 Fe2+ 离 子 生 成 稳 定 的 橙 红 色 配 离 子
[Fe(phen)3]2+，反应如下：
2+
N
3
N
N
+Fe2 +
Fe
N



3
在 显 色 前 ， 先 用 盐 酸 羟 胺
(NH2OH·HCl)将Fe3+还原成Fe2+，其反应式如下：
4Fe3+ +2NH2OH= 4Fe2+ +4H+ +N2O + H2O，
显色时溶液的酸度过高（pH< 2），则显色反应进
行缓慢；酸度太低，则Fe2+易水解，影响显色。
仪器与药品
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
电子天平，分光光度计 ，吸量管（10mL、
5mL），比色皿（3cm），50 mL容量瓶 。
3 mol·L-1 HCl ， 标 准 铁 溶 液 （ 10μg
Fe2+/mL，约1.79×10-4 mol·L-1 ），0.1%邻
菲罗啉，1%盐酸羟胺，HAc-NaAc缓冲溶液
（ pH=4.6 ） ， 1.79×10-3 mol·L-1 邻 菲 罗 啉
（测定摩尔比用）。
实验内容与步骤
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1. [Fe(phen)3]2+ 吸收曲线的绘制
用吸量管吸取标准溶液（10μg Fe2+/mL）4.0mL于
50mL容量瓶中，加盐酸羟胺2.5mL，HAc-NaAc缓
冲溶液5mL和0.1%邻菲罗啉溶液5mL，用去离子
水稀释至刻度，摇匀。放置10min，用3cm比色皿，
以试剂空白溶液（即不加标准铁溶液，其它试剂
加入量相同）为参比溶液，在分光光度计上从
440~580nm间分别测定其吸光度。图 19.1 A~cR/cM 曲
线A
cR/cM
以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制 [Fe(phen)3]2+
吸收曲线，求出最大吸收波长λmax。
2. 摩尔比法测定配合物组成、摩尔
吸光系数及配合物的稳定常数

取 50mL 容 量 瓶 10 只 ， 吸 取 铁 标 准 溶 液
10.0mL 于 容 量 瓶 中 ， 分 别 加 入 盐 酸 羟 胺
2.5mL，HAc-NaAc缓冲溶液5mL，然后依
次加入1.79×10-3 mol·L-1邻菲罗啉0（0号）、
1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5和
5.0mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。放
置10min后在510nm用3cm比色皿，以0号溶
液为参比，测定各浓度溶液的吸光度。



⑴ 以吸光度A为纵坐标，以
1
cR/cM为横坐标作图，应用直
0.8
线外延法求交点（若配合物
0.6
易解离，则曲线转折点不敏
0.4
锐）即得配合物的配位比。
0.2
0
⑵ 由饱和法求出配合物的摩
0 1
2 3
4 5 6
7 8
尔吸光系数。
配合物的摩尔吸光系数  可
由cR/cM的比值较高时恒定的
4
吸光度Amax 求得，因为此时 c  [MR ]  1.79  10  10
M
3
50
全部离子都已形成配合物，
故 =Amax/cM·b 。
（3）在A~cR/cM 曲线转折点前段直线部分取3个点，
计算相应配合物的K稳及其平均值。
K稳

2
3
2
3
[MR ]
[MR ]


3
3
[M][R] (c M  [MR 3 ])[3(
c M  [MR 3 ])]
A

9(c M  A )(c M  A )


3

A c M Amax
9(c M  c M A Amax )(c M  c M A Amax ) 3
数据记录与处理
1. 绘制吸收曲线，求出最大吸收波长λmax。
λmax / nm
440 460 480 490 500 510 520 540 560 580
A
4.00mL
2. 摩尔比法实验数据
邻菲罗啉溶液的
体积/ mL
A
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
研究与思考
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

1. 绘制标准曲线和测定试样为什么要在相
同条件下进行？
2. 本实验测得的n， ，K稳 值准确度如何？
若配合物的稳定常数较大，结果将如何？
注 配制1.79×10-3 mol·L-1邻菲罗啉溶液时，需加
2~5mL95%乙醇溶液，再加水稀释至1L。