实验 11 5-磺基水杨酸合铜（Ⅱ）配离子的组成和稳定常数的测定

概述

单色光（具有一定波长的光）通过有色溶液后，有一部分被有色物质吸收。有色物质对光的吸收程度（用吸光度 A 表示）与其厚度（b）和浓度（c）成正比：

A=εbc

这就是朗白-比耳定律，ε是比例常数，称为摩尔吸光系数。当波长一定时，它是有色物质的一个特征常数。用分光光度法研究溶液中的配合物时，其前提就是体系中形成的有色配合物对光的吸收行为必须服从郎白-比耳定律。本

实验是用分光光度法研究 5-磺基水杨酸合铜（Ⅱ）配离子的组成和稳定常数。

随着溶液的 pH 值不同，5-磺基水杨酸（HO3SC6H3（OH）COOH，简式为 H3R）与 Cu²⁺可形成两种不同的配合物，在 pH=5 以下时只形成一种形式的配合物。本实验测定 pH=5 时形成配合物的组成和稳定常数。采用等摩尔系列法测定。等摩尔系列法是使金属离子与配体的总量（总的摩尔数）保持不变，可取用

其摩尔浓度相同的金属离子和配位体溶液，维持总体积不变（即 VM＋VR=常

数。VM 为金属离子溶液体积，VR 为配位体溶液体积。）的前提下，按照不同体积比，配成一系列混合溶液，测定其吸光度。以吸光度为纵坐标，以体积分数 VM/（VM＋VR）为横坐标，描绘吸光度-组成图（图 2-4），求出吸光度的极大值 A 极大。显然，与此极大值相对应的溶液的组成即是配合物的组成，因为只有在组成与配合物组成相一致的溶液中，形成的配合物的浓度最大，因而其对光的吸收也最大。若形成的配合物不够稳定，离解使曲线转折点不够明显，则可通过横坐标的两个端点向曲线作切线，切线交点对应的溶液即为配合物的组成。

若在给定实验条件下，体系中只形成一种有色配合物 MRn：

实验 11 5-磺基水杨酸合铜（Ⅱ）配离子的组成和稳定常数的测定 - 图1 M＋nR MRn

（以下表示离子时省去电荷以简化）。其稳定常数为：

c(MRn) / c^φ

K^φ =

{c(M) / c^φ }·{c(R) / c^φ }ⁿ

(1)

在两组成不同的溶液中，如具有相同的吸光度，则该两溶液中配合物的量必然相等。

设配合物的浓度为 c（x），则：

K^φ =