摩尔比法英文解释翻译、摩尔比法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 mole ratio method
分词翻译:
摩尔比的英语翻译:
【化】 mole ratio
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
专业解析
摩尔比法(Mole Ratio Method),又称连续变化法(Method of Continuous Variation)或约伯法(Job's Method),是一种用于测定溶液中络合物(配位化合物)组成(即中心金属离子与配体之间的结合比例)的经典物理化学分析方法。其核心原理是通过系统改变反应体系中两种反应物(通常是金属离子 M 和配体 L)的摩尔比例,同时保持它们的总摩尔数(或总浓度)恒定,测量与络合物浓度相关的物理性质(如吸光度、荧光强度等)的变化,从而确定形成络合物的化学计量比。
一、核心原理与操作步骤
- 恒定总量: 在系列实验中,保持金属离子 M 和配体 L 的总摩尔数(nM + nL)或总浓度([M] + [L])不变。
- 改变比例: 系统地改变 M 和 L 的摩尔分数(或摩尔比)。通常设置一系列溶液,其中 L 的摩尔分数(XL = nL / (nM + nL))从 0 逐渐增加到 1(相应地,M 的摩尔分数 XM 从 1 减小到 0)。
- 测量性质: 对每个溶液测量与络合物 MLn 浓度直接相关的物理性质(P)。最常用的是吸光度(Absorbance),尤其是在络合物与反应物吸收光谱不同的紫外-可见光区域。
- 绘制曲线: 将测得的物理性质(P,如吸光度 A)对配体的摩尔分数(XL)或摩尔比(nL/nM)作图,得到连续变化图或约伯图(Job's Plot)。
- 确定组成: 在理想情况下(只形成一种络合物,且其稳定性足够高),曲线会出现一个极大值(峰值)。该峰值对应的 XL 值(或 nL/nM 值)即指示了络合物的组成。
- 若峰值在 XL = 0.5,则表明形成的是1:1 络合物(ML)。
- 若峰值在 XL = 0.33,则表明形成的是1:2 络合物(ML2)(因为 nL/(nM + nL) = 2/(1+2) = 2/3 ≈ 0.67? 此处应为 XL = nL/(nM+nL) = 2/(1+2) = 2/3 ≈ 0.67,对应 ML2;若 XL=0.33≈1/3,则对应 ML2? 修正:对于 MLn,峰值出现在 XL = n / (1 + n)。例如 ML2 (n=2),峰值在 XL = 2/(1+2) = 2/3 ≈ 0.67;ML (n=1),峰值在 XL = 1/(1+1) = 0.5)。
- 通用公式:峰值处 XL = n / (1 + n),其中 n 是配体 L 与金属 M 在络合物中的比例(即 M:L = 1:n)。
二、关键应用
- 确定络合物化学计量比: 这是摩尔比法最主要的应用,用于确定溶液中稳定络合物的组成(如 1:1, 1:2, 2:1, 2:3 等)。
- 估算络合物稳定常数: 在特定条件下(如仅形成一种络合物),通过对实验曲线的拟合,可以估算络合物的形成(稳定)常数(Kf)。但这通常需要更复杂的数学处理。
- 研究络合平衡: 有助于理解溶液中络合物的形成行为。
三、重要前提与局限性
- 单一络合物: 方法假设在实验条件下只形成一种具有特定组成的稳定络合物。若同时存在多种络合物(如 ML 和 ML2),曲线会变形(如出现平台、多个峰或峰不对称),结果解释复杂化。
- 高稳定性: 形成的络合物需要具有足够高的稳定常数,以保证在选定的浓度和比例下,络合物的解离度很小。否则,曲线峰值会不明显或偏移。
- 选择性测量: 测量的物理性质(如特定波长下的吸光度)应主要(或唯一)反映目标络合物的浓度,反应物(M 和 L)在此条件下的贡献应尽可能小或可校正。
- 无副反应: 体系中不应存在显著的竞争反应(如金属水解、配体质子化、沉淀形成等),否则会干扰络合物的形成和测量。
四、术语汉英对照
- 摩尔比法: Mole Ratio Method
- 连续变化法: Method of Continuous Variation
- 约伯法: Job's Method
- 络合物: Complex (Coordination Compound)
- 化学计量比: Stoichiometric Ratio
- 摩尔分数: Mole Fraction (XL, XM)
- 吸光度: Absorbance (A)
- 连续变化图 / 约伯图: Continuous Variation Plot / Job's Plot
- 稳定常数: Stability Constant (Kf or β)
- 配体: Ligand (L)
- 金属离子: Metal Ion (M)
参考来源
- 经典分析化学与物理化学教材普遍涵盖此方法原理与应用,例如:
- Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. Fundamentals of Analytical Chemistry (分析化学基础)
- Harris, D. C. Quantitative Chemical Analysis (定量化学分析)
- Atkins, P.; de Paula, J. Physical Chemistry (物理化学)
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 对相关术语的定义可作为权威参考:IUPAC Gold Book (可在其官网查询术语如 "method of continuous variation", "Job's method")。
- 专业分析化学与配位化学期刊中大量研究论文应用此方法确定络合物组成。
网络扩展解释
摩尔比法是一种通过测量物理性质变化来确定化学物质组成比的分析方法,主要用于测定络合物或配合物的组成。以下是详细解释:
1.基本定义
摩尔比法(又称饱和法)是一种实验方法,通过控制反应物浓度比例,利用吸光度等物理量的变化确定络合物中金属离子与配位体的组成比。
2.实验原理
- 核心思想:固定金属离子(M)的浓度,逐步增加显色剂(R)的浓度,测量溶液的吸光度变化。当吸光度达到最大值时,对应的[R]/[M]比值即为络合物的组成比。
- 数学表达:假设络合物组成为MRₙ,当显色剂浓度增加到使所有金属离子形成络合物时,吸光度趋于稳定。此时:
$$
frac{[R]}{[M]} = n
$$
其中n为配位体的数目。
3.操作步骤
- 配制溶液:保持金属离子浓度恒定,按不同比例加入显色剂。
- 测量吸光度:使用分光光度计记录每个比例下的吸光度值。
- 绘制曲线:以[R]/[M]为横坐标,吸光度为纵坐标作图。
- 确定转折点:曲线中吸光度不再显著增加的拐点对应的比值即为组成比。
4.应用领域
- 络合物研究:测定金属配合物中配位体的数量。
- 化学分析:用于定量分析特定反应的化学计量关系。
5.与其他概念的区分
- 摩尔比:指物质的量之比(如n₁/n₂),是摩尔比法的基础概念。
- 摩尔质量:单位物质的量的物质质量(如H₂为2g/mol),与摩尔比的计算不同。
示例说明
若实验中固定Fe³⁺浓度为0.01mol/L,逐渐增加SCN⁻浓度。当吸光度最大值对应SCN⁻/Fe³⁺=3时,说明络合物组成为[Fe(SCN)₃]。
如需进一步了解实验细节或误差控制,可参考化学分析教材或专业文献(如道客巴巴资料)。
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