重铬酸钾、高锰酸钾溷合溶液的分光光度分析.docVIP

基础化学实验I准备实验卡 实验名称Cr2O72-、MnO4- 混合溶液的分光光度分析年级-专业2008化学、应化、化工计划学时 7日 期2010.04.准备教师胡秀琴目 的 和 要 求了解吸光光度法在测定多组分试样中的应用。 学会混合溶液的配制方法。实 验 原 理 及 反 应如果混合溶液中含有数种吸光物质．而它们的吸收曲线彼此重叠，则总的吸光度应等于各个组分的吸光度的总和。就是说，吸光度有加和性。在混合试样分析时，可以不必预先分离，分别测定。而是选定若干个适宜波长，测得几个总吸光度值，列出联立方程，求解，即可将各组分含量求出。例如，设混合试样含x, y两种成分，则有 A1 = εx1bcx +εy1bcy A2 = εx2bcx +εy2bcy 式中A1、 A2 ——λ1、λ2 处的吸光度； εx1、εy1 ——ｘ和ｙ组分在波长λ1时的摩尔吸光系数； εx2、εy2 ——ｘ和ｙ组分在波长λ2时的摩尔吸光系数。 需注意，λ1和λ2的选择应以两组分的吸光度差值△A较大处为宜。例如，在H2SO4介质中，Cr2O72－和MnO4－的吸收曲线部分重叠，如下图所示： λ/nm Cr2O72- MnO4－ Cr2O72-和MnO4-的吸收曲线 根据吸光度的加合性原理，在Cr2O72－和MnO4－的最大吸收波长440nm和545nm处，分别测定Cr2O72－和MnO4－ 溶液的总吸光度。按照上述的联立方程即可求得Cr2O72-和MnO4-的浓度。物 理 化 学 常 数化合物摩尔质量性 状b.p(℃)m.p(℃)dn溶解度仪 器 装 置 及 作 用 ⑴ 0.001 mol·L-1K2Cr2O7标准溶液； ⑵ 0.001 mol·L-1 KMnO4标准溶液； ⑶ K2Cr2O7与KMnO4混合液(自配)； ⑷Vis-7220分光光度计； ⑸ 分析天平。 操 作 中 应 注 意 的 问 题1. KMnO4的吸光度较大，其λmax在524nm和545nm，而K2Cr2O7的吸光度较弱，在浓度不大时，其λmax不明显，约在440 nm。 2. 两者的吸光度差异，因此混合液不应为等浓度。 3. 测定ε使用的分别是Cr2O72－和MnO4－溶液，不是混合液。 4. 在最大吸收波长440nm和545nm处，测定A使用的却是Cr2O72－和MnO4－的混合溶液。预习要求了解吸光光度法在测定多组分试样中的应用。 λmax在光度分析中的选择。讲 解 要 点多组分试样的光谱干扰。 光谱干扰存在情况下的定量测定，如解联立方程，多波长分光光度法等。 在读数测定误差较小的范围内配制试液。实 验 内 容1. 标准溶液配制(实验室配制) ⑴ 0.001 mol·L-1K2Cr2O7标准溶液。 ⑵ 0.001 mol·L-1 KMnO4标准溶液。 2．吸收曲线的绘制 根据所配溶液的浓度选用比色皿，分别盛入K2Cr2O7 、KMnO4标准溶液，选定波长范围λ = 400～600nm, 每隔10nm测一次吸光度。以吸光度为纵坐标，波长为横坐标，绘制两条吸收曲线。并由图中找出最大吸收峰值λ1和λ2，并保证该处的△A也较大。根据公式ε=A/bc, 求出λ1和λ2处K2Cr2O7和KMnO4的摩尔吸光系数、、和。 3. 混合试样测定 学生自己配制Cr2O72－、MnO4－混合试液，根据二者的A值，调整两份溶液的各自浓度(大致为4：1)，以使两物质的A值接近且处于0.2-0.8之间。选用比色皿，在λ1和λ2处分别测得吸光度A1和A2，代入前述联立方程中，即可求出MnO4－、Cr2O72-的浓度。数据处理A1 = εx1bcx +εy1bcy A2 = εx2bcx +εy2bcy 式中A1、 A2 ——λ1、λ2 处的吸光度； εx1、εy1 ——ｘ和ｙ组分在波长λ1时的摩尔吸光系数； εx2、εy2 ——ｘ和ｙ组分在波长λ2时的摩尔吸光系数。 需注意，λ1和λ2的选择应以两组分的吸光度差值△A较大处为宜。参考文献 思 考 题1. ΔA较大处的相互光谱重叠比较小，干扰较轻，在MnO4－试液的524nm和545nm两个波长处，宜选545nm。 2. 看是否由浓度引起的偏离郎伯-比尔定律，如是可先稀释，再用此法。再者看两溶液的Δλ，Δλ小误差大，反之则小。对本实验的建议