硫氰酸铁配位离子 配位数的测定 化学实验中心
• 当一束波长一定的单色光通过有色溶液时，光的一部分被溶液吸收，一部分则透过溶液。如 果入射光的强度为 I0，吸收光的强度为Ia，透过光的强度为It，则 一、实验目的 1．了解利用分光光度法测定配位离子配位数的原理和方法。 2．学会分光光度计的正确使用。 二、实验原理 0 a t I I I = + • 透过光的强度 It 与入射光的强度I0之比叫透光率，以T 表示。当 I0 一定时 T 越大，说明有色 溶液的透光程度越大，对光的吸收程度则越小。 • 有色溶液对光的吸收程度还可用透光率的负对数——光密度(D )来表示。 D 值大，表明光被吸收的程度大，D 值小，则光被吸收的程度小。 • 实验表明，当一束单色光通过有色溶液时，有色溶液的光密度D 与溶液的浓度c 和液层的厚度 L 的乘积成正比。这一规律称做朗伯—比耳定律。即D = εcL。 0 t lg lg I D T I = − =
等摩尔系列法 • 即保持中心离子的浓度(cM)与配位体的浓度(cX)之和不变(即总摩尔数不变)，改变cM与cX 的相对量，配制一系列溶液。 吸收曲线 Fe 3+ + nSCN = Fe SCN n 3−n Fe(NO3 )3、 KSCN溶液浓度均为5.000×10-3 mol·L-1 • 如图所示，在摩尔分数为0.5处光密度最大，即金属离子与配位体 摩尔数之比是 l : l，所以该配位离子中配位体的数目n 为1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 KSCN体积/ mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 Fe(NO3 )3体积/ mL 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 总体积/ mL 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 • 中心离子(M)和配位体(X)在一定条件下反应，只生成一种有色配合物MXn，即M+nX=MXn，M 和X无色， MXn有色，则此溶液在厚度一定时，溶液的光密度只与配合物MXn的浓度成正比
三、仪器及试剂 • 仪器： 分光光度计，烧杯（50 mL），吸量管（10 mL），分析天平，100mL容量瓶 • 试剂： Fe(NO3 )3·9H2O（固），KSCN（烘干）
四、实验内容 1．配制浓度为5.000×10-3 mol·L-1的Fe(NO3 )3、 KSCN溶液100mL 计算所需KSCN和 Fe(NO3 )3· 9H2O的量 精确到0.001g即可
• 取干燥、洁净的9只烧杯编号，按下表的用量，用两支移液管分别 取Fe(NO2 )3和KSCN溶液，依次放入烧杯中，混合均匀待用。 • 2．配制混合溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 KSCN体积/ mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 Fe(NO3 )3体积/ mL 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 总体积/ mL 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 配位体摩尔分数 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 光密度(D)
化学实验室的准确量器
吸量管的使用 1. 移取溶液之前 ，先用欲取的溶液刷洗 3 次 。方法是：吸入 溶液至刚入吸量管的 1 / 3 ，立即用右手食指按住管口 （ 尽 量勿使溶液回流 ，以免稀释 ） ，将管横过来 ，用两手的 拇指及食指分别拿住移液管的两端 ，转动移液管并使溶 液布满全管内壁 ，当溶液流至距管上口 2 ~ 3cm 时 ，将管 直立 ，使溶液由尖嘴 （流液口 ）放出 ，弃去 。 2. 用吸量管 移取溶 液时 ，将 管插人 容量瓶 内液面 以下 1 ~ 2cm深度 。不要插入太深 ，也不要插入太浅 。左手拿 洗耳球 ，排除空气后紧按在移液管口上 ，借吸力使液面 慢慢上升 ，移液管应随容量瓶中液面的下降而下降 。 当 管中液面上升至刻线以上时 ，迅速用右手食指堵住管口 ， 将移液管的流液口靠着容量瓶颈的内壁 ，左手拿容量瓶 ， 并使其倾斜约30 。稍松食指 ，用拇指及中指轻轻捻转管身 ， 使液面缓慢下降 ，直到调定零点 。 3. 按紧食指 ，使溶液不再流出 ，将移液管移入准备接受溶 液的容器中 ，仍使其流液口接触倾斜的器壁 。松开食指 ， 使溶液自由地沿壁流下 ，待下降的液面静止后 ，再等待 15 s然后拿出移液管 。 4. 注意：在调整零点和排放溶液过程中 ，移液管都要保持 垂直 ，其流液口要接触倾斜的器壁 （不可接触下面的溶 液 ）并保持不动；等待15 s 后 ，流液口内残留的一点溶液 绝对不要用外力震出或吹出；移液管用完应放在管架上 ， 不要随便放在实验台上 ，尤其要防止管颈下端被沾污
3．测定溶液的光密度 取4个1 cm的比色皿，分别装入空白液(KSCN)和1，2，3号溶液。 λ=550nm使用比色皿时要先用蒸馏水冲洗，再用待测液洗2～3次，装好 溶液，用滤纸吸去光面外大部分液体，再用擦镜纸擦净。 1. 以D 值为纵坐标，配位体的摩尔分数为横坐标绘制曲线; 2. 确定硫氰酸铁配位离子的配位数; 3. 写出硫氰酸铁配位离子的化学式。 五、数据处理
光栅型分光光度计 • 分光光度计，又称光谱仪(spectrometer)， 是将成分复杂的光，分解为光谱线的科学 仪器。 • 测量范围一般包括波长范围为380~780 nm的可见光区和波长范围为200～380 nm的紫外光区。 • 不同的光源都有其特有的发射光谱,因此可 采用不同的发光体作为仪器的光源