等摩尔系列法测定配合物稳定常数的数据处理

李洪仁, 王 颖

(沈阳大学 师范学院, 辽宁 沈阳 110044)

等摩尔系列法测定配合物稳定常数是物理化学实验内容之一,实验通常采用磺基水杨酸与铜离子生成配合物,因溶液的pH值不同,形成配合物的组成也不同,在pH=4.5时,磺基水杨酸(L)和铜离子生成配位比为1∶1的配位化合物.

反应原理如下:

Cu2++L=CuL2+

生成的配合物配位数为1,为了确定配位数,采用等摩尔系列溶液测定配合物浓度-XM曲线,配合物浓度与其吸光度成正比,可采用配合物吸光度代表配合物浓度.磺基水杨酸溶液是微弱有色配体,铜离子颜色较深,两者都会有干扰测定,进行分光光度法测定时需要校正干扰物质,去除其影响.由于其处理数学模式特殊,数据非线性等原因,计算处理比较困难.目前处理物理化学数据可以采用Excel电子表格法[1-2]、origin[3-7]软件等.Excel电子表格法较为普及、方便,但功能较origin软件差.本文采用简单、方便的Excel电子表格法处理所得数据,详细阐述了数据处理的方法及绘图法.

1 实验数据的采集与计算

将采集实验数据列于表1中:

表1 磺基水杨酸溶液XM绘图数据Table 1 XM data of sulfosalicylic acid solution

为完成上述数学计算,在A′后行输入公式:“=(0.3-0.002)*B2+0.002”,回车.在ΔA后输入公式“=B3-B4”,回车.选中后拖动鼠标完成整行数据计算.

2 实验数据曲线的绘制

2.1 XMA曲线的绘制

选中XM和吸光度A所有的数据作XM-A图,选择散点图如图1所示.

图1 实验数据XMA初步曲线示图Fig.1 XM-A preliminary curve of the experimental data

图1仅是初步成图,其与实验要求还有很大距离.实验要求曲线有干扰离子吸光度影响线,图形是双坐标,为此还要绘制三条直线.采用这样方法解决,在数据区填上点(0,0.002),(1,0.3)两个点数据右键图形位置选择源数据,出现对话框如图2所示,添加系列2,选择(0,0.002),(1,0.3)两点作图,两点直线完成.(1,0),(1,0.5)两点数据和(1,0.5),(0,0.5)两点数据采用同样方法完成两个边框直线.最后添加斜线数据(0,0.002)、(1,0.3)、边框数据(1,0)、(1,0.5)、(0.5,0.5)和坐标名称、图名,最终图形如图3所示.此图完全在Excel支持下完成,符合实验要求.

图2 图表向导Fig.2 Chart wizard

图3 实验数据XMA曲线Fig.3 XM-A curve of experimental data

2.2 XMΔA曲线的绘制

实验要求完成干扰处理后进行XM-ΔA曲线的绘制,仿照上述曲线绘制方法绘制ΔA-XM曲线.

图4 XMΔA曲线Fig.4 XM-ΔA curve of experimental data

上述图形再用图形选项工具画上两条切线,进一步处理,如图5所示,图形绘制完成,将两直线交点坐标读出,交点XM坐标读出.

图5 XMΔA曲线及其切线Fig.5 XM-ΔA curve and its tangent of experimental data

交点吸光度

配合物稳定常数

式中,c为配合物理论浓度.至此,本处理方法全部完成.

3 结 论

应用Excel表格法处理等摩尔系列法测定配合物稳定常数的数据,其具有速度快,方法简单,减少人为误差的特点.针对处理等摩尔系列法测定的配合物稳定常数数据这样复杂的数据处理,本方法首次用Excel绘制了类似双坐标的复杂图形,处理效果好,图形清晰,完全满足实验要求,开创了计算机处理数据新思路,为科学绘图提供有益参考.

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