西安石油大学：《无机化学 Inorganic Chemistry》课程教学资源（实验指导）[Ti（H2O）6]3+分裂能的测定

实验四[ri(H1O)b小分裂能的测定 1.实验目的 (1)了解配合物的吸收光谱; (2)了解用分光光度法测定配合物分裂能的原理和方法 (3)学习分光光度计的使用方法 2.实验原理 配离子[Ti(HO)d]的中心离子Ti,吸收一定波长的可见光时,由基态t2跃迁至 较高的eε轨道,称为dd跃迁。其吸收的光子的能量等于(Eeg-Etg)和[Ti(HO)司 的分裂能Δ。相等,即: E光=hv hy hc/ =hco 而 h 6626×1034Js×3×1010cmsl=1 故 亦即: ×107cm λ值可通过吸收光谱求得,先取一定浓度的[Ti(H0)d]溶液,用分光光度法测 出不同波长下的光密度D,以D为纵坐标,λ为横坐标作图可得吸收曲线,曲线最髙峰 所对应的入mx为[T(H0)6]的最大吸收波长,即 1mx×107cm1(m的单位为nn) 3实验内容 3.1用吸量管取5ⅷL15%~20%的TiCl3溶液于50mL容量瓶中,加去离子水稀释至 刻度 3.2以去离子水作为参比液,用分光光度计在波长为420nm~560nm范围内,每个 l0n测一次[Ii(H2O)。]的光密度D,在接近峰值附近,每间隔5nm测一次数据,记录在 下表1 表1「Ii(H2O)d}溶液光密度D与吸收波长的关系 入 nm 420 430 440450460470480490495 0.1400.1800.2350.2850.3400.3950.4400.4750.485 入nm 500 505510515520530540550560 D 0.4900.4900.4900.4750.4650.4200.4120.4050.380 以D为纵坐标,λ为横坐标作[Ti(H40)。]3的吸收曲线图(见图1),曲线最高峰所对 应的ma=505m,即: △。=1/max×10cm=1.98×10′cm2

实验四 [Ti(H2O)6] 3+分裂能的测定 1. 实验目的 (1) 了解配合物的吸收光谱； (2) 了解用分光光度法测定配合物分裂能的原理和方法； (3) 学习分光光度计的使用方法 2. 实验原理 配离子[Ti（H2O）6]3+的中心离子 Ti3+，吸收一定波长的可见光时，由基态 t2g 跃迁至 较高的 eg轨道，称为 d-d 跃迁。其吸收的光子的能量等于（Eeg－Et2g）和[Ti（H2O）6]3+ 的分裂能Δo相等，即： E 光 = hν = Eeg－Et2g = ∆o hν = hc/λ = hcσ σ = ∆o / hc 而 hc = 6.626×10-34J·s ×3×1010 ㎝·s-1 = 1 故： σ = ∆o 亦即： ∆o = σ = 1/λ nm-1 = 1/λ ×107 ㎝-1 λ 值可通过吸收光谱求得，先取一定浓度的[Ti（H2O）6]3+ 溶液，用分光光度法测 出不同波长下的光密度 D，以 D 为纵坐标，λ 为横坐标作图可得吸收曲线，曲线最高峰 所对应的 λmax为[Ti（H2O）6]3+的最大吸收波长，即： ∆o = 1/λmax×107 ㎝-1 （λmax 的单位为 nm） 3.实验内容 3.1 用吸量管取 5mL15%～20% 的 TiCl3溶液于 50mL 容量瓶中，加去离子水稀释至 刻度； 3.2 以去离子水作为参比液，用分光光度计在波长为 420nm～560nm 范围内，每个 10nm 测一次[Ti(H2O)6] 3+的光密度 D，在接近峰值附近，每间隔 5nm 测一次数据，记录在 下表 1。 表 1 [Ti(H2O)6] 3+溶液光密度 D 与吸收波长的关系 λ/nm 420 430 440 450 460 470 480 490 495 D 0.140 0.180 0.235 0.285 0.340 0.395 0.440 0.475 0.485 λ/nm 500 505 510 515 520 530 540 550 560 D 0.490 0.490 0.490 0.475 0.465 0.420 0.412 0.405 0.380 以 D 为纵坐标，λ 为横坐标作[Ti(H2O)6] 3+的吸收曲线图（见图 1），曲线最高峰所对 应的 λmax=505 nm，即： ∆o = 1/λmax×107 ㎝-1 = 1.98×104 ㎝-1

0.25 0.10 46048050052054056 吸收波长/hm 图1[Ti(H2O)。]的吸收曲线图 4注意事项 (1)所有盛过钛盐溶液的容器,实验后应洗净,避免染色 (2)由于C有一定的配位作用,会影响[i(H2O)d”的实验结果,如以Ti(NO3) 3代替TCl3,由于NO3的配位作用极弱,会得到较好的实验结果 (3)在使用分光光度计的时候,注意一起的预热、调零、调满偏,并且选用去离子 水作为参比液; (4)选用合适的比色皿,注意不要用手拿比色皿的光面,使用完毕马上清洗赶紧, 放回比色皿盒

图 1 [Ti(H2O)6]3+的吸收曲线图 4.注意事项 （1）所有盛过钛盐溶液的容器，实验后应洗净，避免染色； （2）由于 Cl-1有一定的配位作用，会影响[Ti（H2O）6] 3+的实验结果，如以 Ti（NO3） 3 代替 TiCl3,由于 NO3 -1的配位作用极弱，会得到较好的实验结果； （3）在使用分光光度计的时候，注意一起的预热、调零、调满偏，并且选用去离子 水作为参比液； （4）选用合适的比色皿，注意不要用手拿比色皿的光面，使用完毕马上清洗赶紧， 放回比色皿盒。 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 光密度/D 吸收波长/nm