105759

Gr. 34 Zespół 1	Ćwiczenie nr 7	Data: 30 listopada 2000
Mierzwa Rafał Rynduch Zygmunt Mielnik Michał	WYZNACZANIE STAŁEJ RÓWNOWAGI REAKCJI TWORZENIA KOMPLEKSÓW JODU Z AROMATAMI.	Ocena:

1.    Wstęp teoretyczny

Cząsteczka jodu tworzy chętnie połączenia z donorami elektronów, takimi jak alkohole, a nawet pierścienie bereenowe związków aromatycznych. Kompleksy takie, w których cząsteczka jodu zbliża się jednym atomem do środka pierścienia, to kompleksy typu "charge transfer", czyli z przeniesieniem ładunku. Elektrony z pierścienia ulegają przesunięciu w kierunku bliższego atomu jodu. Stałe równowagi reakcji tworzenia tych kompleksów:

Ar ł-1₂ - Arl₂

jc_J*ŁL [Ar I/_al

są niewielkie. W widmie emisyjnym w nadfiolecie pojawiają się jednak bardzo silne pasma pochłaniania przy około 300 [nm], które nie występują w widmach czystego jodu i czystych zwitków aromatycznych. To zjawisko pozwala wykorzystać spektrofotometr do badania stężenia powstających kompleksów. Należy jednak założyć, że absorbancja jest wielkością adctytywną, co przy małych stężeniach jest dopuszczalne. Mierzona wielkość jest więc sumą absorbancji jodu, aromatu i powstałego kompleksu. Absorbancja każdego składnika zgodnie z prawem Lamberta-Be era jest równa iloczynowi absorbancji molowej a, szerokości kuwety b oraz stężenia składnika:

A = a_A/.b[Ar] + ajb[ Z₂] + a^b[ Arl_z]

Współczynnik a - absorbancja molowa jest zależny od rodzaju substancji oraz długości fali promieniowania elektromagnetycznego.

Stężenie wolnego jodu (y jest równe stężeniu początkowemu(l₂]₀ minus stężenie kompleksu (Ary, podobnie stężenie wolnego aromatu. Gdy zastosujemy duży nadmiar aromatu w stosunku do jodu, to wówczas możemy napisać [Ar] * [Ar]₀. W takiej sytuacji stała równowagi reakcji tworzenia kompleksu przybierze postać:

_y_    IM₇)

(12,]₀-[/W,])•[/*]„

a wyrażenie na absorbancję:

A    <ł-cz_Ab((J_a]_i -(A7₃]) +Q_Mib[Arl₇)

Po przekształceniach obu powyższych równań otrzymujemy wyrażenie:

IhU    ¹ i ¹    1    1

^K 1*1.

Jest to równanie linii prostej y- a₀ +    gdzie xto odwrotność stężenia aromatu l/(Ar]0 a aO i al to

stałe. Kreśląc zależność funkcji z lewej strony równania od odwrotności stężenia aromatu powinniśmy otrzymać prostą o nachyleniu

1    _l_

^qj, ^K

przecinającą oś rzędnych w punkcie

l

^qm, ^gi,

Znając obie te wartości łatwo wyliczyć stałą równowagi K, co jest celem tego ćwiczenia

Widma dzielimy w dwóch kategoriach: na adsorpcyjne i emisyjne oraz na elektronowe, rotacyjne i

oscylacyjne. W naszym ćwiczeniu mamy do czynienia z widmem absorpcyjnym elektro nowym.

2.    Wykonanie ćwiczenia.