实验一邻二氮菲分光光度法测定铁一、 实验目的1、 掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法；2、 熟悉吸收曲线绘制及最大吸收波长选择；3、 学会标准曲线绘制及应用4、 了解721型分光光度计的主要构造，并掌握其使用方法二、 实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3〜9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物 Fe(phen) 32+，其 lgK=21.3,K =1.1 X 104L • mol-i • cm-i，铁含量在 0.1〜5086ug・mL-1范围内遵守比尔定律其吸收曲线如下图所示显色前需用盐酸羟胺 或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+，然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适 宜的显色酸度范围有关反应如下：2Fe3+ + 2NH OH ・HC1 = 2Fe2++ N t + 2H O + 4H++ 2C1 2 2 2图1-1 邻二氮菲一铁(II)的吸收曲线用分光光度法测定物质的含量，一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的 标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A),以溶液的浓度为横 坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线在同样实验条件下，测定待测溶 液的吸光度，根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值，即可计算试样 中被测物质的质量浓度。
三、仪器和试剂1、 仪器：721型分光光度计，50mL容量瓶，10mL吸量管，滴定管，洗瓶2、 试剂：(1) 100ug ・mL-1铁标准溶液；(2) 1.0X10-3mol ・L-1铁标准溶液；(3) 100g・L-盐酸羟胺水溶液(新配)；(4) 1.5g ・L-1邻二氮菲水溶液；(5) 1.0mol ・L-1乙酸钠溶液；(6) 0.1mol ・L-1氢氧化钠溶液四、实验步骤1、 显色标准溶液的配制取6只50 mL容量瓶，并且对其编号(1-6号)用吸量管依次加入 0,0.20,0.40,0.60,0.80,1.0 mL 100ug ・mL-1铁标准溶液，分别加入 1 mL 100g ・ L- 盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min，再各加入5 mL 1.0mol ・L-1乙酸钠溶液和2mL 1.5g ・L-1邻二氮菲水溶液，以水稀释至刻度，摇匀2、 吸收曲线的绘制在分光光度计上，用lcm吸收池，以试剂空的溶液(1号)为参比，在440-560 nm之间，每隔10 nm测定一次待测溶液(5号)的吸光度A,以波长为横坐标， 吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长3、 显色剂用量的确定取7只50 mL容量瓶，并且对其编号(1-7号)。
各加入2 mL1.0X10-3mol ・L-1 铁标准溶液和1 mL100g・L-盐酸羟胺水溶液，摇匀后放置2 min，分别加入 0.20,0.40,0.60,0.80,1.0, 2.0,4.0 mL1.5g ・L-1邻二氮菲水溶液，再各加入 5 mL 1.0mol・L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀在分光光度计上，用lcm吸 收池，在选定波长下，以水为参比溶液，测定以上七个溶液的吸光度以显色剂 邻二氮菲的体积 (mL) 为横座标，相应的吸光度为纵座标，绘制吸光度-显色剂 用量曲线，确定显色剂的用量4、溶液适宜酸度范围的确定在9只50 mL容量瓶中各加入2.0 mLIX mol ・L-i铁标准溶液和1.0 mL 100 mol • L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min各加2 mL 1.5 g・L-1邻二氮菲溶液， 然后从滴定管中分别加入0，2.00，5.00，8.00，10.00，20.00，25.00，30.00， 40.00 mL 0. 1 mol ・L-】NaOH溶液，摇匀，以水稀释至刻度，摇匀用精密pH 试纸或酸度计测量各溶液的pH以水为参比，在选定波长下，用1 cm吸收池测量各溶液的吸光度。
绘制A —pH曲线，确定适宜的pH范围5、 络合物稳定性的研究移取2.0 mL10-3 mol ・L-i铁标准溶液于50 mL容量瓶中，加入1 mL 100g・L- 盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min再加入2 mL 1.5 g・L-1邻二氮菲溶液和5 mL 1.0mol・L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀以水为参比溶液，在选定波 长下，用1 cm吸收池，每放置一段时间测量一次溶液的吸光度放置时间：5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，3 h以放置时间为横坐标，吸光度为纵坐标绘制A—t曲线，对络合物的稳定性 作出判断6、 标准曲线的测绘以步骤1中试剂空的溶液(1号)为参比，用l cm吸收池，在选定波长下测 定2—6号各显色标准溶液的吸光度在坐标纸上，以铁的浓度为横坐标，相应 的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线7、 铁含量的测定试样溶液按步骤1显色后，在相同条件下测量吸光度，由标准曲线计算试样 中微量铁的质量浓度五、思考题1•用邻二氮菲分光光度法测定铁时为何要加入盐酸羟胺溶液？其作用是什么？ 试写出有关反应方程式2、根据有关实验数据，计算邻二氮菲一Fe(II)络合物在选定波长下的摩尔吸收 系数。
3、在有关条件实验中，均以水为参比，为什么在测绘标准曲线和测定试液时,要以试剂空白溶液为参比？实验二分光光度法测定邻二氮菲一铁(n)络合物的组成一、实验原理络合物组成的确定是研究络合反应平衡的基本问题之一金属离子M和络 合剂L形成络合物的反应为M + nL==MLn式中，n为络合物的配位数，可用摩尔比法(或称饱和法)进行测定，即配制一系 列溶液，各溶液的金属离子浓度、酸度、温度等条件恒定，只改变配位体的浓度, 在络合物的最大吸收波长处测定各溶液的吸光度，以吸光度对摩尔比cL/cM作图, 如图1-2所示图1-2摩尔比法测定络合物组成将曲线的线性部分延长相交于一点，该点对应的cL/cM值即为配位数n摩 尔比法适用于稳定性较高的络合物组成的测定二、仪器与试剂1.仪器 721或722型分光光度计2. 试剂 ⑴10-3 mol ・L-i铁标准溶液;(2) 100 g・L-1盐酸羟胺溶液;(3) 10-3 mol • L-1邻二氮菲水溶液；(4) l.Omol ・L-i乙酸钠溶液三、实验步骤取9只50 mL容量瓶，各加入1.0 mL10-3 mol L铁标准溶液,1 mLlOO g *L-i 盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2 min。
依次加入1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 ml10-3 mol • L-1邻二氮菲溶液，然后各加5 mL 1.0 mol • L-1叫乙酸钠 溶液，以水稀释至刻度，摇匀在510 nm处，用1 cm吸收池，以水为参比，测 定各溶液的吸光度A以A对cL/cM作图，将曲线直线部分延长并相交，根据交 点位置确定络合物的配位数 n四、思考题1．在什么条件下，才可以使用摩尔比法测定络合物的组成?2．在此实验中为什么可以用水为参比，而不必用试剂空白溶液为参比?实验三 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验目的1. 了解利用紫外吸收光谱进行定性测定的原理；2•通过测定不同溶剂的丁酮溶液、异亚丙基丙酮溶液的最大吸收峰的九，了解max溶剂极性对n T兀*跃迁，兀T兀*跃迁产生的吸收带的影响；3. 掌握T6新世纪紫外可见分光光度计的使用方法；了解UV-2401 (PC) S的使用 方法二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200~400nm) 有特征吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样品在相同条件下绘制的吸收光谱；或将未知物的吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)相比较， 若两光谱图的最大吸收峰的位置九 和摩尔吸收系数K 相同，表明它们是同一 max max有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱吸收峰的波长、强度、形状有一 定的影响溶剂极性增加，使n T兀*跃迁产生的吸收带蓝移，而兀T兀*跃迁产 生的吸收带红移三、仪器与试剂1•仪器 T6新世纪紫外可见分光光度计；带盖石英吸收池2只(lcm)2. 试剂 (1) 苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮；(2) 用水、氯仿、正己烷配制的0.4g.L-1异亚丙基丙酮溶液四、实验步骤1. 苯的吸收光谱的测绘在石英吸收池中几滴苯，加盖，用手心温热底部片刻，以空白石英吸收池为参比，在220—360 nm范围进行扫描，绘制吸收光谱，确定吸收峰波长2. 乙醇中杂质苯的检查以纯乙醇为参比溶液，在220—360 nm范围进行扫描，绘制乙醇样品的吸收 光谱，并确定是否存在苯的吸收特征峰3. 溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1) 在3只5mL的带塞比色管中，各加入0.02mL 丁酮，分别用去离子水、乙醇、 氯仿稀释至刻度，摇均以各自的溶剂为参比，在220—350 nm范围进行扫描， 绘制各溶液的吸收光谱比较它们最大吸收峰的位置九的变化并加以解释max(2) 在3只10mL的带塞比色管中，分别加入0.20mL用去离子水、乙醇、氯仿 配制的0.4g.L-1异亚丙基丙酮溶液，分别用相应的溶剂稀释至刻度，摇均。
以各 自的溶剂为参比，在200—350 nm范围进行扫描，绘制各溶液的吸收光谱；比较 它们最大吸收峰的位置九 的变化并加以解释max五注意事项1. 石英吸收池每换一种溶液或溶剂必须清洗干净，并用被测溶液或参比液荡洗3次2. 本实验所用试剂应为光谱纯或经提纯处理六思考题1. 分子中哪类电子跃迁会产生紫外吸收光谱？2•为什么极性溶剂有助于n *跃迁产生的吸收带蓝移(向短波方向移动)，而兀T兀*跃迁产生的吸收带红移(向长波方向移动)？实验紫外吸收光谱测定蒽醌试样中蒽醌的含量和摩尔吸收系数二、实验原理利用紫外吸收光谱进行定量分析时，必须选择合适的测定波长在蔥醌试 样中含有邻苯二甲酸酐，它们的紫外吸收光谱如图4-4所示由于在蔥醌分子结构中的双键共轭体系大于邻苯二甲酸酐，因此蔥醌的吸收 峰红移比邻苯二甲酸酐大，且两者的吸收峰形状及其最大吸收波长各不相同，蔥 醌在波长251 nm处有一强烈吸收峰(k=4.6X 10丄• mol-i • cm-i)，在波长323 nm 处有一中等强度的吸收峰(k=4.7X 103L • mol-i • cm-i)，而在251 nm波长附近有 一邻苯二甲酸酐的强烈吸收峰入(K=3.3X104L・mol-i・cm-i)，为了避开其干max扰，选用323 nm波长作为测定蔥醌的工作波长。
由于甲醇在250〜350nm无吸收 干扰，因此可用甲醇为参比溶液图1-4蔥醌(曲线1)和邻苯二甲酸酐(曲线2)在甲醇中的紫外吸收光谱摩尔吸收系数k是衡量吸光度定量分析方法灵敏度的重要指标，可利用求标准曲线斜率的方法求得三、仪器与试剂1. 仪器 T6新世纪紫外一可见分光光度计2．试剂(1) 葸醌、甲醇、邻苯二甲酸酐2) 蒽醌试样3) 4.0 g・L-i蔥醌标准贮备液 准确称取0.400 0 g蔥醌置于100 mL烧 杯中，用甲醇溶解后，转移到100 mL容量瓶中，以甲醇稀释至刻度，摇匀4) 0.040 0 g • L-i蔥醌标准溶液吸取1.0 mL上述蔥醌贮备液于100 mL 容量瓶中，以甲醇稀释至刻度，摇匀四、实验步骤1、 蔥醌系列标准溶液的配制 在5只10 mL容量瓶中，分别加入2.0。