Waldemar Frankiewicz Ćwiczenie 15

Temat: Określanie składu związków kompleksowego jaki tworzy Fe(II) z 2,2-dwupiry-

dylem przy zastosowaniu serii izomolowych.

Wodne roztwory związków kompleksowych wykazują absorpcję promieniowania

w widzialnym zakresie widma. Pomiar pochłaniania promieniowania o określonej długości fali daje możliwość wyznaczenia składu związków kompleksowych.

Kompleksy powstają w wyniku łączenia się jonu centralnego (M) z ligandami (L) zgodnie z równaniem:

nM + mL MnLm

Aby wyznaczyć skład takiego kompleksu trzeba wyznaczyć doświadczalnie współczynniki n oraz m.

Metoda serii izomolowych pomiaru współczynników n i m polega na pomiarze absorpcji roztworów o zmiennych składach molowych jonów centralnych i ligandów ,ale przy

stałym sumarycznym ich stężeniu:

M + L = const.

Stężenie jonu centralnego determinuje stężenie powstającego kompleksu. Wraz ze wzrostem stężenia jonu centralnego (M) wzrasta stężenie kompleksu tworzącego się w roztworze. Wraz ze wzrostem stężenia kompleksu rośnie absorpcja promieniowania (ekstynk-

cja E ). Analogiczna sytuacja jest dla ligandów (L).

WYKONANIE ĆWICZENIA

Na początku sporządzamy po 200cm³ roztworów o stężeniu 10^-3 mol/dm³

2,2-dwupirydylu (roztwór podstawowy 0,5%) i soli Mohra (o wyjściowej zawartości żelaza

0,1mg/cm³ ). W tym celu należy odmierzyć 112cm³ roztworu podstawowego soli Mohra i dopełnić go do objętości 200cm³ wodą destylowaną. Dla 2,2-dwupirydylu pobieramy 6,25cm³

roztworu wyjściowego i również dopełniamy wodą destylowaną do 200cm³.

Następnie przygotowujemy 20 roztworów o różnym stężeniu jonów Fe²⁺ oraz

2,2-dwupirydylu. Należy więc do 20 kolbek o pojemności 25cm³ odpipetować kolejno:

• sól Mochra od 0,5;1;1,5...9;9,5;10cm³ (kolejne objętości różnią się od siebie o 0,5cm³ )

• do każdej z kolbek należy dodać po 2cm³ Na₂SO₃ i po 2cm³ jednomolowego H₂SO₄

• następnie odmierzyć kolejno 10;9,5;9...1,5;1;0,5cm³ roztworu 2,2-dwupirydylu

• tak przygotowane roztwory uzupełniamy do kreski 30% roztworem CH₃COONH₄

Po przygotowaniu roztworów wyznaczamy ekstynkcję przez kolejne umieszcz-

nie kuwet z badanym roztworem w spektrofotometrze (przy czym długość fali promieniowania należy ustawić na 522nm).

Wyniki pomiarów umieszczam w poniższych tabelach:

Tabela 1.

Nr próbki	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Ekstynkcja	0,162	0,389	0,484	0,748	0,850	0,840	0,781	0.750	0.679	0,599
Stężenie Fe^2+	5^.10^-7	10^-6	1,5^.10^-6	2^.10^-6	2,5^.10^-6	3^.10^-6	3,5^.10^-6	4^.10^-6	4,5^.10^-6	5^.10^-6
Stężenie 2,2-pirydylu	10^-7	9,5^.10^-6	9^.10^-6	8,5^.10^-6	8^.10^-6	7,5^.10^-6	7^.10^-6	6,5^.10^-6	6^.10^-6	5,5^.10^-6

Tabela 2.

Nr próbki	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Ekstynkcja	0,538	0,503	0,437	0,421	0,297	0,256	0,209	0,122	-	0,019
Stężenie Fe^2+	5,5^.10^-6	6^.10^-6	6,5^.10^-6	7^.10^-6	7,5^.10^-6	8^.10^-6	8,5^.10^-6	9^.10^-6	9,5^.10^-6	10^-7
Stężenie 2,2-dwupirydylu	5^.10^-6	4,5^.10^-6	4^.10^-6	3,5^.10^-6	3^.10^-6	2,5^.10^-6	2^.10^-6	1,5^.10^-6	1^.10^-6	0,5^.10^-6

Najwyższy poziom ekstynkcja osiągnęła przy ilości moli jonu centralnego 2,5^.10^-6 oraz ilości moli ligandu 8^.10^-6 ,stąd stosunek n/m wynosi:

n:m 1:3,2

Należy przyjąć,że n:m jest w przybliżeniu 1:3. Na tej podstawie wzór sumaryczny i strukturalny kompleksu jest następujący:

Fe(bip)₃²⁺

---