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1、第35、36课时教学要求教学要求 教学重点教学重点 教学难点教学难点 课后作业课后作业 教学内容教学内容2023/4/3第35,36学时教学内容titrimetric analysis9.5 吸光光度法的应用吸光光度法的应用2023/4/3教学要求 一一掌掌握握示示差差法法的的测测量量原原理理和和应应用范围用范围。二二掌掌握握配配合合物物组组成成和和稳稳定定常常数的测定方法数的测定方法2023/4/3教学重点及难点 教学重点：教学重点：教学难点教学难点：示差法的测量原理示差法的测量原理配合物组成和稳定常数的测定方法配合物组成和稳定常数的测定方法示差法的测量原理示差法的测量原理2023/4/3A
2、-c 标准曲线法定量测定。标准曲线法定量测定。1.1.单组分的测定单组分的测定9.5.1 普通分光光度法普通分光光度法9.5 吸光光度法的应用吸光光度法的应用ACAxCx2023/4/32.2.多组分的同时测定多组分的同时测定 各组分的吸收曲线不重叠各组分的吸收曲线不重叠同单组分的测定方法同单组分的测定方法2023/4/3根据吸光度的加和性通过解联立方程根据吸光度的加和性通过解联立方程得出各组分含量。得出各组分含量。各组分的吸收曲线互有重叠各组分的吸收曲线互有重叠2023/4/3则则 A1 =x1bcx y1bcy A2 =x2bcx y2bcy 解联立方程得出各组分含量。解联立方程得出各组分
3、含量。设：设：x的的max为为1，y的的max为为2。分别选择分别选择1和和2作为测量波长，测定二组作为测量波长，测定二组分总的吸光度分总的吸光度A假设在假设在1时测得的总吸光度为时测得的总吸光度为A 1；在在2时测得的总吸光度为时测得的总吸光度为A 2；各个各个值可用纯值可用纯x和和y组分分别在组分分别在1和和2测得。测得。2023/4/3则：则：Ax=b cx As=b cs 以以cs作为参比溶液作为参比溶液 Ar=x s=b(cx cs）=bc 设：设：待测溶液浓度为待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为标准溶液浓度为cs(cs cx)。绘制绘制Ar c工作曲线，工作曲线，再根据再根据 cx
4、=cs+c 计算试样浓度。计算试样浓度。2023/4/39.5.2 高含量组分的测定高含量组分的测定示差法示差法 示差分光光度法与普通分光光度法的主要区示差分光光度法与普通分光光度法的主要区别在于所采用的别在于所采用的参比溶液不同参比溶液不同，普通分光光度法，普通分光光度法是以是以试剂空白试剂空白为参比，示差分光光度法是以为参比，示差分光光度法是以比待比待测溶液浓度稍低的标准溶液测溶液浓度稍低的标准溶液作为参比溶液。作为参比溶液。采用普通分光光度法用于高含量组分测定采用普通分光光度法用于高含量组分测定时会产生较大的测量误差，此时应采用示差分时会产生较大的测量误差，此时应采用示差分光光度法。光光
5、度法。2023/4/3示差法为什么能较准确地测定高浓度组分呢？示差法为什么能较准确地测定高浓度组分呢？示示差差法法使使透透光光度度的的读读数数标标尺尺扩扩大大了了，使使读读数数落落入入适适宜宜读读数数范范围围内内，读读数数误误差差减减小小，所以提高了测量的准确度。所以提高了测量的准确度。1.采用普通光度法以试剂空白为参比溶液分别采用普通光度法以试剂空白为参比溶液分别测定二者的透光度。测定二者的透光度。假设：测得的待测溶液透光度为：假设：测得的待测溶液透光度为：Tx=5%标准溶液透光度为：标准溶液透光度为：Ts=10%设：设：待测溶液浓度为待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为标准溶液浓度为cs(c
6、s cx)。2023/4/32.采用示差光度法以标准溶液采用示差光度法以标准溶液cs为参比溶液测定为参比溶液测定，此时是用，此时是用cs将仪器的透光度调节为将仪器的透光度调节为100%，然，然后测定待测溶液后测定待测溶液cx的透光度。的透光度。此时标准溶液透光度为：此时标准溶液透光度为：Ts=100%则：测得的待测溶液透光度为：则：测得的待测溶液透光度为：Tx=50%2023/4/3普通光度法普通光度法:cs:Ts=10%，cx:Tx=5%，示示差差法法:cs:Ts=100%，cx:Tr=50%，透透光光度度的的读读数数标标尺尺扩扩大大了了十十倍倍。读读数数落落入入适适宜宜读数范围内，提高了测
7、量的准确度。读数范围内，提高了测量的准确度。2023/4/3示差法的浓度相对误差：示差法的浓度相对误差：其中：其中：c/c 浓度的相对误差，浓度的相对误差，Tr 样品样品cx的相对透光度的相对透光度（示差法）（示差法）Tr 示差法仪器测定透光度示差法仪器测定透光度的绝对误差，的绝对误差，Ts 普通法测定的参比溶液普通法测定的参比溶液cs的透光度。的透光度。2023/4/3 随随着着参参比比溶溶液液浓浓度度增增加加，即即Ts减减小小，浓浓度度相相对对误误差差减小。减小。例：当例：当 Tr=60%时时 Ts=80%c/c=1.13%Ts=40%c/c=0.58%Ts=10%c/c=0.30%示差法
8、要求仪器光源示差法要求仪器光源有足够的发射强度或能增大光电流放大倍数，以便能有足够的发射强度或能增大光电流放大倍数，以便能调节参比溶液透射比为调节参比溶液透射比为100%。2023/4/39.5.3 光度滴定光度滴定 实验数据是在远离等实验数据是在远离等当点的区域测得，终点由当点的区域测得，终点由直线外推法得到，可用直线外推法得到，可用于于平衡常数较小的滴定反应。平衡常数较小的滴定反应。用于酸碱、配位、氧化还原、沉淀等滴定。用于酸碱、配位、氧化还原、沉淀等滴定。光度法可用来确定滴光度法可用来确定滴定分析的终点，分光光度定分析的终点，分光光度计需要改装。计需要改装。灵敏，可克服目视滴灵敏，可克服
9、目视滴定法中的干扰。定法中的干扰。2023/4/39.5.4 酸碱离解常数的测定酸碱离解常数的测定 用于测定对光有吸收的弱酸（碱）的离解常数，用于测定对光有吸收的弱酸（碱）的离解常数，主要是有颜色的酸碱指示剂和金属指示剂。主要是有颜色的酸碱指示剂和金属指示剂。HL =H+L-(1)配制一系列总浓度配制一系列总浓度(c)相等，而相等，而pH不同不同的的HL溶液溶液(2)分别测定各溶液的分别测定各溶液的pH值。值。2023/4/3(3)选选择择酸酸式式(HL)或或碱碱式式(L-)溶溶液液的的最最大大吸吸收收波波长为入射波长，分别测定各溶液的吸光度长为入射波长，分别测定各溶液的吸光度。则：则：根据分
10、布系数求根据分布系数求HL和和L-的平衡浓度的平衡浓度(4)假设在高酸度时，弱酸全部以假设在高酸度时，弱酸全部以HL形式存在，形式存在，则则:AHL=HLc2023/4/3(5)在低酸度时，弱酸全部以在低酸度时，弱酸全部以L-形式存在，形式存在，则则:AL-=Lc代入代入整理：整理：2023/4/3光度法测定一元弱酸离解常数的基本公式。光度法测定一元弱酸离解常数的基本公式。根据各溶液的根据各溶液的pH和测和测得的吸光度，作图，得的吸光度，作图，即可求得一元弱酸的即可求得一元弱酸的离解常数。离解常数。2023/4/39.5.5 配合物组成及稳定常数的测定配合物组成及稳定常数的测定1.配合物组成的
11、测定配合物组成的测定 分光光度法是基于被测物能生成有色的配合分光光度法是基于被测物能生成有色的配合物而进行测定的，测定有色配合物的组成，对研物而进行测定的，测定有色配合物的组成，对研究反应机理，推断配合物的结构是十分重要的，究反应机理，推断配合物的结构是十分重要的，测定配合物组成的方法有：摩尔比法（饱和法）、测定配合物组成的方法有：摩尔比法（饱和法）、连续变化法、斜率比法、平衡移动法等。连续变化法、斜率比法、平衡移动法等。2023/4/3(1)固固定定金金属属离离子子浓浓度度cM，而而逐逐渐渐改改变变配配位位体体浓浓度度cL，配配制制一一系系列列cL/cM不不同同的的显显色色溶溶液液，在在其其
12、max处处，分分别别测测定定这这一一系系列列cL/cM不不同同的的显显色色溶液的吸光度。溶液的吸光度。以以cL/cM为横坐标，吸光度为横坐标，吸光度A为纵坐标作图为纵坐标作图摩尔比法摩尔比法M+nL=MLn2023/4/3(2)将将两两条条直直线线分分别别延延长长，相相交交于于一一点点，从从此此点点向向横横坐坐标标作作垂垂线线，对对应应的的值值就就是是配配合合物物的配合比。的配合比。当当cL/cMn时，时，配位不完全配位不完全当当cL/cMn时，时，配位完全配位完全2023/4/32.配合物稳定常数配合物稳定常数 K稳稳 的测定的测定求求 K稳稳 之前，要先确定配合物的配合比之前，要先确定配合
13、物的配合比假设配合物的组成为假设配合物的组成为1:1 M +L ML 利用利用式，由式，由ML、ML、L各自的平各自的平衡浓度，即可求出衡浓度，即可求出K稳稳 2023/4/3平衡浓度如何求？平衡浓度如何求？物料平衡：物料平衡：CM =M+MLCL =L+ML则：则：M=CM-MLL=CL-ML代入代入2023/4/3ML如何求？如何求？由郎伯由郎伯-比尔定律比尔定律假如假如M、L均在测定波长处无吸收，且均在测定波长处无吸收，且b=1cm时，时，A=MLML 当加入的配位剂当加入的配位剂L过量时，配位反应进行完全，过量时，配位反应进行完全，此时，此时，ML=CM，测得的吸光度为，测得的吸光度为A完全完全ML =A完全完全/CM代入代入ML=A/ML代入代入2023/4/3课后作业课后作业 思考题（思考题（P268P268）习题习题（P268270）第第7 7、8 8、1010、1111题题 第第8 8、9 9题题 2023/4/3本本节节课程到此已全部结束！课程到此已全部结束！谢谢！2023/4/3