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1、 物化實(shí)驗(yàn)物化實(shí)驗(yàn) 鈰鈰-乙醇絡(luò)合物組成和生成常數(shù)的測定乙醇絡(luò)合物組成和生成常數(shù)的測定一一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諟y定絡(luò)合物組成和生成常數(shù)的一種方法.熟練掌握分光光度計(jì)的使用.了解用物理法測定平衡組成的方法.了解外推法求出不可測數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方法.了解化學(xué)變化過程中的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)特征.二二 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 Ce4+的水溶液顯橙黃色,加入醇類時(shí)顏色立即加深.根據(jù)溶液最大光吸收迅速向更長的波長位移的現(xiàn)象,可以推測Ce4+與醇類形成絡(luò)合物,且絡(luò)合平衡建立的很快. M Ce4+ + n ROH 絡(luò)合物 同時(shí)還可以見到溶液又會(huì)顏色逐漸減退,直到無色,由此可以推測生成的絡(luò)合物中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移, 絡(luò)合物逐步分

2、解程無色的 和醇的氧化物. Ce4+ 絡(luò)合物 Ce3+ + 醇的氧化物 實(shí)驗(yàn)證明,用Ce4+和苯甲醇作用即可得到苯甲醛. 為了驗(yàn)證上述機(jī)理,實(shí)驗(yàn)中以乙醇為模版化合物,確定中間絡(luò)合物的組成和生成常數(shù). Ce4+ 離子(記為M)和配體乙醇(記為L)中,只有Ce4+離子顯色,反應(yīng)后生成另一種顏色更深的絡(luò)合物MLn M + n L MLn 如果配體L大大過量,則L轉(zhuǎn)化為絡(luò)合物的比例很少,絡(luò)合平衡可以近似用加入的配體濃度代替其平衡濃度.由穩(wěn)定常數(shù)定義式: K = cx / c (1 x ) Ln (8-8)變換可得: x = K Ln / 1 + K Ln (8-9) 由于絡(luò)合平衡時(shí),混合液的吸光度A混

3、是Ce4+離子和其絡(luò)合物的吸光度之和:A混 = 絡(luò)c x l + M (1 - x) l = M c l + ( 絡(luò) - M) c x l (8-10)移項(xiàng)得: A混 -M c l = A混 - A M = ( c絡(luò) -M ) c x l (8-11)式中: c- Ce的總濃度 x-轉(zhuǎn)變?yōu)榻j(luò)合物的分?jǐn)?shù) M , 絡(luò) -分別為Ce4+離子和其絡(luò)合物的摩爾吸光系數(shù) l-光程將(8-9)式帶入,再兩邊倒數(shù)得:l 可以看出, 1 / A混- A M與1 / Ln成直線關(guān)系. 若保持Ce4+的總濃度不變 ,分別測出A M和不同L下的A混,作1 / A混- A M與1 / Ln的關(guān)系圖,如為直線,則證明n=

4、1,由圖可求出截距和斜率,且K=截距/斜率.若不為直線,則設(shè)n=2,余下類推.l 因Ce()-乙醇絡(luò)合物在生成后即開始分解為Ce3+和醇的氧化產(chǎn)物, A混需外推法得出. 三三 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑實(shí)驗(yàn)儀器與試劑l1 儀器2100分光光度計(jì) 秒表 50ml錐形瓶8個(gè) 5 ml移液管3支l2 試劑0.025 molL-1的硝酸鈰銨溶液(含1.25 molL-1的硝酸)0.200 molL-1乙醇溶液l3 其它 吸水濾紙片 四四 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟熟悉分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)和使用方法.在50ml干凈的錐形瓶中準(zhǔn)確移入2ml 0.025 molL-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

5、下測定AM.保持硝酸鈰銨溶液吸取量2ml不變,加入7 ml水,再加入0.200 molL-1乙醇溶液(保持總體積為10ml),立即混勻開始計(jì)時(shí).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(shí)的吸光度,即A混.保持硝酸鈰銨溶液吸取量2ml不變,分別加入1.5ml, 2.0ml, 3.0 ml, 4.0ml, 5.0ml的乙醇溶液,而加入水量則作相應(yīng)減少,保持總體積為10ml,分別測出不同L下的A混.五五 結(jié)果與分析結(jié)果與分析將各時(shí)間下的吸光度數(shù)據(jù)記錄在表8-4.V(乙醇)(ml)時(shí)間(min)

6、01.001.502.003.004.005.0001.002.003.004.00-5.00-6.00-注: c(硝酸鈰銨) = 0.025 molL-1 c(乙醇) = 0.200 molL-1 實(shí)驗(yàn)溫度 = 實(shí)驗(yàn)用比色皿厚度 = cm用坐標(biāo)紙作圖,外推出起混時(shí)的吸光度A混,填入表8-5.絡(luò)合物組成的確定和生成常數(shù)的計(jì)算l表8-5 數(shù)據(jù)處理L1 / LA混 - A M1 / (A混 - A M) 用坐標(biāo)紙作1 / A混- A M與1 / Ln圖,n取1,驗(yàn)證是否為直線.如不為直線, n取2,繼續(xù)嘗試,知道得出直線.確定n值后,由對應(yīng)的線性圖得出斜率和截距,計(jì)算絡(luò)合物生成常數(shù).9100型紫外

7、可見分光光度計(jì)操作規(guī)范型紫外可見分光光度計(jì)操作規(guī)范1. 關(guān)好樣品室門，打開儀器電源開頭，預(yù)熱10分鐘。2. 調(diào)節(jié)所需波長值。3. 在樣品室中，放置空白溶液,按(100%T)鍵調(diào)100%。4. 在樣池架中放入擋光塊,關(guān)閉樣品室門,按(0%T)調(diào)零。5. 取出擋光塊，放入空白溶液,顯示器應(yīng)為100.0。6. 拉動(dòng)樣品拉手使被測樣品依次進(jìn)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。注意事項(xiàng)1. 開機(jī)前，先確認(rèn)儀器樣品室內(nèi)沒有擋光物；2. 波長重新設(shè)置后，要重新調(diào)整100.0%T；3. 比色皿內(nèi)的溶液面高度不應(yīng)低于25毫米；4. 被測樣品中不能有氣泡和漂浮物；5. 比色皿的透光部分表面不能有指印、溶液痕跡。