铜离子晶体场分裂能的测定
配合物的基本概念
3.多核配合物 一个配位原子同时与二个中心离子结合所形成的配合物，即含有多个中心原子或离子的配合物。
[Pt(C2H4)Cl3]-中Pt--C2H4之间的化学键
4. -配合物 能提供键电子的有机分子或离子作为配位体形成的配合物。在-配合物中，配位体中没有孤电子对，而是提供电子形成键，同时金属离子(或原子)也提供电子，由配位体的反键空*轨道容纳此类电子形成反馈键，如1825年发现的蔡斯盐 K[Pt(C2H4)Cl3]。
一、价键理论要点
形成体(M)：有空轨道 配位体(L)：有孤对电子 二者形成配位键M←L 形成体(中心离子)采用杂化轨道成键 空间构型与杂化方式有关
二、内轨型配合物和外轨型配合物
内轨型配合物，又称低自旋配合物。如
外轨型配合物，又称高自旋配合物。如
镍离子与氨形成的配合物
配位体(主要因素)，中心原子(次要因素)
01
原则： ①先离子→后中性分子，先无机配体→后有机配体。
02
如： K[PtCl3NH3]
03
[Pt(NH3)5][PtCl4]
04
[PtCl4(en)]
05
[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O
06
同类型：按配位原子元素符号英文字母顺序
07
如：[Co(NH3)5H2O]Cl3
08
配位体的命名
配合物的新定义
配合物是由一定数量的可以给出孤对电子对或电子的离子或分子（统称配体）与接受孤对电子或电子的离子或原子（统称中心原子）以配合键结合形成的化合物。
复盐：由两种或两种以上的盐组成的盐。
如光卤石KMgCl3·3H2O、明矾KAl(SO4)2·12H2O、冰晶石Na3AlF6、磷灰石Ca5(PO4)3F、黄玉Al2(SiO4)F2等。
配位化学答案
配位化学答案一、选择题(每题1分，共15分)1-5A,A,C,B,D6-10C,D,D,B,D11-15B,C,B,B,A二、填空题（1题，每空0.5分，共7分；其余每空1分，共6分）1、+2，平面正方形，N,C u2+，4；d s p2，顺，-3，八面体，C,F e3+，6，s p3d2,顺2、1）硫酸四氨合铜（Ⅱ）2）六氰合铁（Ⅲ）酸钾3）三氯化三乙胺合钴（Ⅱ）4）c i s-[P t(C2H4)C l3].H2O5)N i[(C O)4]6)K3[F e(C N)6]三、名词解释（每题3分，共24分）1、配合物：可以给出孤对电子的分子和具有孤对电子的分子按照一定组成和空间构型所形成的化合物。
2、内轨型配合物：在形成配合物中，配位体的孤对电子所占空轨轨道是有（n-1）d轨道参与的杂化轨道[（n-1）d+ns+np]，所以叫轨型配合物3、螯合物：由双齿或者多齿配体与同一个中心原子作用形成的具有环状结构的配合物4、键合异构：当一个单齿配体有两个可能用于配位的不同原子时，分别用不同的原子配位，可能产生键合异构现象5、多核配合物：含有2个或者2个以上中心原子（或者离子）的配合物6、Jahn-Teller 效应：电子在简并轨道中的不对称占据会导致分子的几何构型发生畸变，从而降低分子的对称性和轨道的简并度，使体系的能量进一步下降的现象称为Jahn-Teller 效应。
四、问答题（每题6分，共36分）1 简要阐明配合物的价键理论？答：1）中心离子或原子通过提供与配位数相等数目的杂化了的空轨道接受来自配体的孤电子对（或π键电子对）形成配位共价键。
2）杂化轨道与空间构型的关系为了增强成键能力，中心原子能量相近的空的价轨道要通过适当的方式线性组合成具有更强方向性的、符合σ对称性要求的等价杂化轨道。
2、简述配体的光谱化学序列？答：将一些常见配体按光谱实验测得的分裂能从小到大次序排列称为光谱化学序。
F－＞H2O＞CO(NH2)2＞NH3＞C2O42－≈en＞NCS－＞Cl－≈CN－＞Br－＞(C2H5O)2PS2≈S2－≈I －＞C2H5O)2PSe2－3、用晶体场理论解释[Fe(CN)6]4-与FeSO4.7H2O的磁性差异？答：在上述两个配合物中，CN-是强场配体，分裂能大于电子成对能，所以中心原子铁采取低自旋，6个单电子全部成对，所以[Fe(CN)6]4-属于抗磁性配合物；而H2O是弱场配体，分裂能小于电子成对能，所以中心原子铁采取高自旋，6个单电子中只有1对成对，还有4个单电子，所以FeSO4.7H2O属于顺磁性配合物。
铜离子晶体场分裂能的测定
[2011级无机化学研究实验]
③[Cu(EDTA)]SO4溶液，称取0.60gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约20mL 蒸 馏 水 溶 解 ， 另 称 取 EDTA 二 钠 盐 1.2g 于 50mL 烧 杯 ， 加 15mL 蒸 馏 水 溶 解 后 ， 加 至 CuSO4 溶液中，定容到 50mL 容量瓶，得到蓝色 0.05mol/L。 ④[Cu（en）2（H2O）2]溶液，称取0.6gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶解，用 50mL 烧杯称取乙二胺液体 0.39g ，用蒸馏水冲洗至 CuSO4 溶液 中，定容到50mL容量瓶，得到蓝紫色[Cu（en）2（H2O）2]溶液，浓度约为0.05mol/ L。 ○5磺基水杨酸合铜溶液，秤取0.60gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约20mL 蒸馏水溶解，另取磺基水杨酸晶体1.9g于50mL烧杯，加10ml水溶解后，加至CuSO4溶 液中，加入少量的2M的NAOH溶液，调节PH至10左右，转移至50mL容量瓶，溶度约为 0.05mol/L/。 ○ 6 CoCl2 溶液，秤取 0.60gCoCl2·6H2O 晶体于 50mL 烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶 解，得到粉红色CoCl2溶液，最后定容到50mL的容量瓶中，浓度约为0.01mol/L。 ○ 7 CrCl2 溶液，秤取 0.67gCrCl3·6H2O 晶体于 50mL 烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶 解，得到绿色CrCl3溶液，最后定容到50mL的容量瓶中，浓度约为0.01mol/L。 3.吸光度测定：取所得溶液，以蒸馏水为参比，用1cm比色皿，进行吸光度测定，分 别记录400nm～800nm波长下，各溶液吸光度。 4.结果计算：根据测得数据，绘制吸光度-波长曲线，找出最大吸收峰对应波长，计 算各配合物晶体场分裂能，得出结论。 [Cu(EDTA)]SO4 溶液，浓度约为
第一节-晶体场理论
晶体场理论认为：配合物中央离子（原子）和配体之 间的相互作用，主要来源于类似于离子晶体中正负离子间 的静电作用；在此作用下，中心离子的原子轨道可能发生 分裂。
z
y
配体
x
中央离子
Hans Albrecht Bethe 1906－2005
一、什么是配合物
Wate is the complex compound
1.问题的发现
据历史记载的最早发现的配合物是亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3，是普鲁士人1704年在染坊中 寻找蓝色染料时，将兽皮、兽血与碳酸钠在铁锅中强烈煮沸得到的，故称其为普鲁士蓝。
随着人们对物质的研究和进一步认识，又发现了结构上与亚铁氰化铁类似的很多物质。
Co [Ar] 3d7 4s2 SNC CNS Co
Zn [Ar] 3d10 4s2 Cl Cl
Zn
CNS
Cl
SNC [Co(CNS)4]2-
Cl [ZnCl4]2-
Cd [Kr] 4d10 5s2
H3N NH3
Cd
[Cd(NH3)4]2+
NH3
H3N
3.八面体配位场
八面体配合物 ML6 （6 配位数）是最典型、最 常见的配合物。
【dx2-y2 轨道】
虽然 dx2-y2 轨道与 dz2 轨道的图象有所不同，由群论方法可得
出，dz2 轨道与 dx2-y2 轨道受配体静电的排斥相当。
即：两个轨道为简并轨道。
y
z
y x
dz2
b = a/1.414 a/2
x z
dx2-y2
交流示波极谱滴定法测定铜合金中的铜
交流示波极谱滴定法测定铜合金中的铜
交流示波极谱滴定法是一种常用于分析化学中的分析方法，可用于测定铜合金中的铜含量。
该方法通过测定铜离子在溶液中的电化学反应，实现对铜含量的定量分析。
具体操作步骤如下：
1. 准备样品：将铜合金样品取一定量，加入适量的盐酸和硝酸，加热溶解后转移到100 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度线。
2. 调节pH值：加入少量氨水调节溶液的pH值在8-9之间。
3. 示波极谱测定：将电极插入溶液中，打开示波器，调节到合适的扫描速率和扫描范围。
记录得到的电化学曲线，确定铜离子的还原峰电位。
4. 滴定：使用已知浓度的EDTA溶液滴定样品，直到铜离子还原峰消失。
5. 计算：根据EDTA溶液的浓度和滴定用量，以及样品的体积和稀释倍数，计算出样品中铜的含量。
交流示波极谱滴定法具有灵敏度高、准确度好、重现性强等优点，适用于多种金属离子的测定。
但需要注意的是，样品中存在其他金属离子时可能会影响铜的测定结果，需要进行干扰试验或选择其他分析方法。
- 1 -。
一种新型CdTe量子点关于测定铜离子的研究
量子点的表面，消除非辐射复合而使其荧光发射量子 效率达到 ５０％ 以上［６］，Ｉｓａｒｏｖ 等发现当加入铜离子后， 在ＣｄＳ量子点表面会形成一层Ｃｕ Ｓ（ｘ＝１，２）或者单纯的
ｘ
Ｃｕ＋ 将导致量子点的荧光发生淬灭［７－８］。这些研究都表 明了量子点的荧光性质与其表面状态紧密相关，这是 由于量子点中的 １５％ 以上的原子都处于表面（对于粒 径小于 １ｎｍ 的的量子点，其中原子 １００％ 位于表面）所 致［９］。Ｒｏｓｅｎｚｗｅｉｇ 等首次提出了 ＣｄＳ 量子点作为荧光 探针在选择性检测 Ｃｕ２＋ 的一种新方法［１０］，王伦［１１］，王
２．２．２ 缓冲溶液的选择 为了得到最佳的检测效果，本实验分别考察了
发射峰位在 ６０５ｎｍ 的 ＣｄＴｅ 量子点在同一 ｐＨ 值（即 ｐＨ＝６．２）的不同缓冲体系下的发光强度。如图 ３ 所 示，ＣｄＴｅ 量子点在 Ａ（磷酸盐）缓冲溶液中发射最强， 在柠檬酸缓冲溶液中次之，在醋酸盐缓冲溶液中最
１５
研究报告 弱。因而后续实验均以磷酸盐缓冲溶液中进行。
去体系中的空气，氩气保护下待用；称取 ０．０１２８ｇＴｅ
粉和 ０．１２ｇ ＫＢＨ４ 加入到小瓶中，加 １ｍｌ 超纯水，冰
浴下反应至溶液澄清（约 １ ０ ｈ ），然后把该澄清液
迅速倒入氩气保护下的三口烧瓶中，此时溶液呈现鲜
艳的红色，加热至 １００℃恒温反应。在反应后不同时
间内分别取出一部分，分别放入透析袋中，置于盛有
取 １ｍｌ 上述量子点溶液加入到 １０ｍｌ 的容量瓶
中，然后加入一定量的硫酸铜晶体，定容后放置
１ ０ ｍ ｉ ｎ ，用荧光光谱仪测定其荧光强度（荧光
强 度 （ 记 为 Ｆ ０ ）。
２ 结果与讨论
ｐ Ｈ 值的变化关系图，由图可见，随着 ｐ Ｈ 值的逐渐 降低，ＣｄＴｅ 量子点的发射强度逐渐增强，当 ｐＨ 值 为 ６．２ 时，发射强度达到最大值，随着 ｐＨ 值的进一 步降低，量子点的发射峰强逐渐减弱。这是因为当 ｐＨ 值从碱性减至 ６．２ 的过程中，在量子点的表面形成 了一层 Ｃｄ－ＳＲ 的复合物，这一复合物包覆在量子点 的表面使其进一步钝化，因而量子效率有所增加， 当 ｐＨ 值进一步降低时，由于巯基试剂的质子化，破 坏了上述 Ｃｄ－ＳＲ 这种复合物的平衡关系，因而量子 点的量子效率开始下降［１３］。为确保实验灵敏度，本 文在后续实验中均在此 ｐＨ 值为 ６．２ 下进行。
分光光度法测定Ti(H2O)63 的分裂能(10Dq)
实验四 分光光度法测定Ti(H 2O)63+的分裂能Δ(10Dq)一、 实验目的学习应用分光光度法测定配合物的分裂能10Dq ∆（）二、 实验原理过渡金属离子的d 轨道在晶体场的影响下会发生能级分裂。
金属离子的d 轨道没有被电 子充满时，处于低能量d 轨道上的电子吸收了一定波长的可见光后，就跃迁到高能量的d 轨道，这种d-d 跃迁的能量差可以通过实验测定。
对于八面体的326[Ti H O ]+（）离子在八面体场的影响下，3Ti +离子的5个简并的d 轨道分裂为二重简并的d γ轨道和三重简并的d ε轨道，d γ轨道和d ε轨道的能量差等于分裂能10Dq ∆（）。
根据 d d 0E E E γε=-=∆光 （1） hc E h νλ==光 （2）3480252376.62610 2.998910111.98610J m 1.9861010 J nm hc E λλλλ---⨯⨯⨯∆====⨯⨯=⨯⨯ 光 式中 h —普朗克常数，346.62610-⨯J ·s ；c —光速，82.998910⨯1m s -； E 光—可见光光能，J ；ν —频率，1s -； λ —波长，nm 。
0∆常用波数（1λ）的单位1cm -表示。
由上式知，1 1cm -相当于231.98610-⨯J ，0∆用1cm -表示，λ单位为nm 时，则有：70110λ∆=⨯λ是326Ti H O +（）离子吸收峰对应的波长，单位是nm 。
对于八面体的326Cr H O +（）和Cr-EDTA -（）配离子，中心离子3Cr +的d 轨道上有3个d 电子，除了受八面体场的影响之外，还因电子间的相互作用使d 轨道产生如图3-14所示的能级分裂，所以这些配离子吸收了可见光的能量后，就有3个相应的电子跃迁吸收峰，其中电子从d γ轨道跃迁到d ε轨道所需的能量等于10Dq 。
本实验只要测定上述各种配离子在可见光区的相应光密度A ，作A ～γ吸收曲线，则可用曲线中能量最低的吸收峰所对应的波长，代入（3）式计算0∆值。
晶体场理论——精选推荐
晶体场理论§3-2 晶体场理论㈠晶体场模型晶体场理论的基本观点：络合物的中⼼原⼦(或离⼦)和周围配体之间的相互作⽤是纯粹的静电作⽤。
? 这种化学键类似于离⼦晶体中正、负离⼦间的静电作⽤，不具有共价键的性质。
在⾃由的过渡⾦属离⼦中，5个d 轨道是能量简并的，但在空间的取向不同。
下⾯的⾓度分布图画出了各个d 轨道的空间取向，xyd xyxzd xzyzd yzxyd x 2-y2xzd z2在电场的作⽤下，原⼦轨道的能量升⾼。
①在球形对称的电场中，各个d 轨道能量升⾼的幅度⼀致。
能量⾃由原⼦中的d 轨道球对称电场中原⼦中的d 轨道②在⾮球形对称的电场中，由于5个d 轨道在空间有不同取向，根据电场的对称性不同，各轨道能量升⾼的幅度可能不同，即，原来的简并的d 轨道将发⽣能量分裂，分裂成⼏组能量不同的d 轨道。
配体形成的静电场是⾮球对称的。
配位场效应：中⼼原⼦(或离⼦)的简并的d 轨道能级在配体的作⽤下产⽣分裂。
㈡晶体场中的 d 轨道能级分裂⑴正⼋⾯体场(O h )中的d 轨道能级分裂① d 轨道的分裂六个配体沿 x,y,z 轴的正负6个⽅向分布，以形成电场。
配体的孤对电⼦的负电荷与中⼼原⼦d 轨道中的电⼦排斥，导致d 轨道能量升⾼。
如果将配体的静电排斥作⽤进⾏球形平均，该球形场中，d 轨道能量升⾼的程度都相同，为E s 。
实际上各轨道所受电场作⽤不同， d z 2和d x 2-y 2的波瓣与六个配体正对，受电场的作⽤⼤，因此能量的升⾼程度⼤于在球形场中能量升⾼的平均值。
⽽d xy 、d yz 、d xz 不与配体相对，能量升⾼的程度相对较少。
⾃由原⼦xy yz xzd x 2-y 2d z 2(d g 或e g )(d e 或t 2g )⾼能量的d z 2和d x 2-y 2轨道(⼆重简并)统称为d g 或e g 轨道；能量低的d xy 、d yz 、d xz 轨道(三重简并)统称为d e 或t 2g轨道。
生物无机化学(第四章)-2010
不同构型的配合物的分裂能由实验可得经验公式。
配体相同的条件下，中心离子对分裂能的影响
(a) 同一元素随氧化态升高而增大 Cr 2+ < Cr 3+
[Cr(H2O)6]2+ o = 166 kJ· -1 [Cr(H2O)6]3+ o = 208 kJ· -1 mol mol (b) 同族元素自上而下增大 例：Fe2+ < Ru2+ < Os3+ (c) 中心离子d 轨道的主量子数越大，分裂能越 大，
o = 10 Dq ， o 分为10等份，每份为1Dq.
单位: / cm-1 / J· -1 mol
/ kJ· -1 1cm-1 =12.0J· -1 mol mol
[Cr(H2O)6]2+
o = 166 kJ· -1 mol
四面体场中， t2和 e 能级之差称为分裂能，Δ
t
=4Δ o/9
dn Ca2+、Sc3+、 d0 正八面体场
W S
四面体场
W S
平面正方形场
W S
0
0
0
0
0
Ti3+、 d1 V3+、TI2+、 d2 V2+、Cr3+、 d3 Cr2+、Mn3+、d4 Mn2+、Fe3+ d5 Fe2+、Co3+、 d6 Co2+、Ni3+、 d7 Ni2+、Pt2+、 d8 Cu2+、Ag2+、d9 Cu+、Zn2+、 d10
4 8 12 6 0 4 8 12 6 0
4 8 12 16 20 24 18 12 6 0
实验四 Cr(III) 配合物八面体晶体场分裂能(Δ。)的测定
4．Δo 值
依实验所得的Δo 值可知，同一过渡金属离子与不同配体所 生成的配合物，其Δo 值依次增大的顺序为：
I- ＜ Br- ＜ CL- ＜ F- ＜ OH- ＜ C2O42- ～ H2O ＜ NCS- ＜ Py ～ NH3 ＜ en ＜biPy ＜ o-Phen ＜ NO2- ＜ CN上述次序称为光谱化学序列。
Δo ＝ 1/ λ x 107 （cm-1）
式中λ为波长(nm)。
【仪器与试剂】
仪器: 紫外分光光度计，电子分析天平， 玻 璃 棒，电吹风，10mL 圆底烧瓶，冷凝管， 胶头滴管，布氏漏斗，100mL 容量瓶，50mL 和10mL 烧杯。 药品: CrCl3· 6H2O(s)，甲醇，丙酮，锌粉(s)， 乙 二 胺 ， 无 水 与 95 ％ 乙 醇 ， Cr(NO3)3· 6H2O （ s ） ， H2C2O4 （ s ） ， K2Cr2O7 (s) ， KCr(SO4)2· 12H2O (s) ， Na2C2O4 (s) ， EDTA 二 钠盐（s）。
【注意】
[Cr(en)3]C13 要在非水溶剂（甲醇 或乙醚）中制备，因在水溶液中Cr3+离 子与H2O有很大的配位能力。在水溶液 中加入碱性配体（如en），由于Cr-O 键 强，只能得到胶状的Cr(OH)3 沉淀：
【思考题】
1．在测定吸收光谱时，所配的配合物溶液的 浓度是否要十分准确，为什么？ 2．影响过渡元素离子分裂能的主要因素是哪 些？ 3．实验得出的光谱化学序列 是 ，与文献值是否 一致？
【实验内容与步骤】
1. [Cr(en)3]C13 的合成： 在10mL 干燥圆底烧瓶中加入1．35 g CrCl3 和2．5 mL 甲醇，待溶解后，再加入0．05g 锌粉，加入小粒 沸石后在瓶口装上回流冷凝管，在热水浴中回流。同 时，量取2 mL 乙二胺，用胶头滴管将乙二胺缓慢地从 冷凝管口滴入烧瓶，此时水浴控制在70～80℃。加完 后继续回流45min。反应完毕后，冰水浴冷至有沉淀 析出，抽滤，沉淀用10％的乙二胺一甲醇溶液洗涤， 最后再用l mL 95％的乙醇洗涤粉末状黄色产物 [Cr(en)3]C13，空气中干燥，称量，保存于棕色瓶中， 产率大于70％。
实验6矿物粒度和单体解离度的测定方法
5.5 实验告
1.用线段法测定铁矿石中赤铁矿和磁铁矿等 目的矿物相对含量
表1
矿物相对含量
矿物种类
第一条线的线段数
第二条线的线段数
第三条线的线段数
第四条线的线段数
矿物相对含量、％
2.用直线线测法测定铁矿石中磁铁矿嵌布粒度
表2. 单体解离情况
粒级mm -0.21 +0.15 -0.15 +0.105 -0.105 +0.074 -0.074 +0.052 -0.052 +0.037 -0.037 +0.026 -0.026 +0.019 -0.019 +0.013 -0.013 +0.010 比粒径/d 线测颗粒 数/n 含量比/ dn 分布率/% 累积分布率 /%
2）矿物的解离与连生
阿姆斯蒂茨(G．C．Amstutz，1972)将连生体划分成具体化程度 较高的三类九式。 1a等粒毗邻连生 是连生体中矿物结合关系最简单的一类。颗 粒中不同的两种矿物不仅体积大小相当，且共用边界单一而 少有变化，属于二次磨矿时组成矿物易于解离的连生体。如 黑钨矿～石英、黄铜矿～闪锌矿。 1b斑点状或港湾状连生 连生矿物共用界面起伏弯曲似港湾状， 或当一种矿物呈岛状置于另种矿物中成斑点状。属磨矿产物 中常见连生体。只要再稍加粉碎即会有新的单体产生。如黄 铜矿～磁黄铁矿、方铅矿～闪锌矿、粗粒银金矿～石英。 1c文象状或蠕虫状连生体 常见。通常不可能完全解离。构成 这类连生体的矿物有：黄铜矿～黄锡矿、石英～长石等。 1d浸染状或乳滴状连生体 常见。完全解离困难或不可能。如 闪锌矿中的黄铜矿。方铅矿中的黝铜矿。
2）矿物的解离与连生
（2）连生体类型 连生体的研究一般包括有： 连生体的矿物组成(两相、三相或多相)；各 组成矿物的含量比；各类连生体的粒度范围 及粒级含量；各组成矿物的相对粒度大小； 连生体中组成矿物的共生形式等。这其中的 矿物共生形式，由于不易量化和对分选作业 的广泛影响而成为研究的重要内容。 高登(Gaudin，1939)基于连生体的分选 性质和组成矿物解离难易，将含有2种矿物 的连生体分为毗邻型、细脉型、壳层型和包 裹型4种不同的类型。
铜离子碰撞引起的铅k、l壳层x射线产生截面测量
铜离子碰撞引起的铅k、l壳层x射线产生截面测量
铜离子碰撞引起的铅K、L壳层X射线产生截面测量是一种实验方法，用于测量射线发射截面，在不同能量层次上的分布情况。
该实验方法主要包括一个离子源，一个束管，一个样品室和一个检测系统。
离子源由电离产生高能量铜离子，这些铜离子通过电场控制介导到离子束管中。
在离子束管中，由控制电场形成的离子束具有一定的速度和能量，并通过一个可调的离子样品室，来把离子束球体场源传递给样品室中的样品表面。
在样品表面，受到离子束中的离子激发效应，光子会发射出去，从而产生X射
线产生截面测量效应。
在X射线产生截面测量中，可以通过一个特定的检测系统来
检测和测量由铅K和L壳层射线发射出来的X射线。
当X射
线通过检测系统时，其数量就会发生变化，可以用来测量X
射线发射截面的分布情况。
此外，还可以利用X射线产生截面测量的实验方法，测量离
子束在能量层次上的变化情况。
在不同的能量层次上，可以确定X射线发射出来的剂量和分布情况，以及X射线之间的相
互作用。
另外，还可以通过这种实验方法，分析铅K、L壳层
X射线发射截面的特性和影响因素。
总之，铜离子碰撞引起的铅K、L壳层X射线产生截面测量是一种有效的实验方法，可以测量X射线发射截面的分布情况，以及对X射线的能量层次、发射剂量、分布特性和影响因素
的分析。
因此，这种方法可以作为物理实验测量X射线发射现象的有效工具。
安莱立思 铜离子浓度的测量
铜离子浓度的测量（与PI5100或MP6500配合使用）固态型铜离子选择性电极在铜离子浓度低至10-8mol/L(1ppb)时还能使用，并且对于通常的两价阳离子几乎没有干扰。
电极对银离子和汞离子会出现不利响应，而铁离子的浓度必须保持在铜离子浓度的十分之一以下。
铁离子的干扰很容易通过调节样品的pH 至4以上加以消除。
铜离子电极的潜在应用是多方面的，其范围从测量和控制电镀浴和印刷电路的刻蚀浴中的铜离子含量，到测定各种物质例如药物、食品、除藻剂及农药中的铜离子。
由于铜在当前贸易中重要性，可能证明这种电极是一种有效的分析工具。
一、铜离子标准溶液和参比溶液：1、铜离子标准溶液：① 0.1mol/L铜离子标准溶液（贮备溶液）的配制：称取优级纯(GR)硫酸铜(CuSO4，159.5996g/mol·L-1) 15.960g于烧杯中，用蒸馏水溶解后移入1升容量瓶中，并用蒸馏水洗烧杯，溶液移入容量瓶，经三次洗烧杯后，加入7.4ml浓盐酸，然后用蒸馏水稀释到刻度，混匀，备用。
标定__络合滴定法准确移取20.00ml0.1mol/L铜离子标准溶液于250ml锥形瓶中，加水至150ml，加(1.5~2.0)ml氨-氯化铵缓冲溶液(pH≈10)，加0.2g紫脲酸铵混合指示剂(称取0.1g紫脲酸铵与25g硫酸钾研磨混合)，此时溶液应呈黄色，用EDTA标准溶液[c(EDTA)=0.00500mol/L]滴定溶液由黄色变为玫瑰红色，近终点时滴定速度需缓慢。
铜溶液的质量浓度按下式计算：ρ(Cu)=(c1V1×63.546×1000)/V式中ρ(Cu)__ 铜溶液的质量浓度，mg/L；c1__ EDTA标准溶液的浓度，mol/L；V1 __ EDTA标准溶液的体积，ml；V__ 铜溶液的体积，ml；63.546__ 铜的摩尔质量[M(Cu)]，g/mol。
② 1×10-3mol/L铜离子标准溶液的配制（pCu 3.00）：用10ml移液管量取0.1mol/L铜离子标准溶液，转入1000ml容量瓶中，用去离子水加入容量瓶至刻度，混匀。
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三．实验结果与讨论：
1.吸光度-波长曲线绘制如下：
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2．根据朗伯-比尔定律A=εbc，吸光度A受浓度c影响，但最大吸收峰不随浓度变化而 变化，所以溶液为粗配，若浓度太大，吸收光过强，可以试着将溶液稀释，但要注意稀释 后水是否会跟中心原子配位。 3．硫酸四氨合铜溶液配制过程中，由于存在络合平衡，各逐级累积稳定常数对数值分 别为4.31，7.98，11.02，13.32，12.86，实验过程中加入过量的氨水，可保证溶液中铜氨存 在形式大部分以四氨合铜形式。 4.铜乙二胺配合物中，各逐级累积稳定常数对数值分别为10.67，20.00，21.0，实验过 程中，铜乙二胺投料摩尔比为1︰2.5，可保证溶液中主要存在形式为二水二乙二胺合铜离 子。但是由于加入约0.5g乙二胺，故溶液中会有铜和乙二胺三配位的情况。 5．由于JT效应铜八面体场会产生畸变，给配合物带来额外稳定化能。但是由于畸变效 应并不影响分裂能的测定，故都可以将配合物视为八面体。 6.由于形成配合物的配体都是无色，无色物质对光的吸收可以忽略，对最大吸收峰位 置影响不大，故在使用分光光度计时可用蒸馏水做参比溶液。 7.在测量如铜晶体场时为了对比，同时测量了其他物质以水来配位时晶体场分裂能， 来对比不同中心体对同种配体的影响。
四．结论：
1．测定结果符合光化学序列，即铜八面体晶体场分裂能大小顺序：H2O＜磺基水杨酸 <EDTA＜NH3 ＜en。 2.Cu<Cr<Co 3.测定结果说明N原子核O原子都是强配位原子，但是由于配体上其他原子对配位原子 的干扰，其配位能力会发生改变。通常情况下N原子的配位能力强于N原子，对于齿配体形 成螯合物后，稳定性会比单齿配体形成的配合物稳定性要强，晶体场分裂能也就越大。
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③[Cu(EDTA)]SO4溶液，称取0.60gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约20mL 蒸 馏 水 溶 解 ， 另 称 取 EDTA 二 钠 盐 1.2g 于 50mL 烧 杯 ， 加 15mL 蒸 馏 水 溶 解 后 ， 加 至 CuSO4 溶液中，定容到 50mL 容量瓶，得到蓝色 0.05mol/L。 ④[Cu（en）2（H2O）2]溶液，称取0.6gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶解，用 50mL 烧杯称取乙二胺液体 0.39g ，用蒸馏水冲洗至 CuSO4 溶液 中，定容到50mL容量瓶，得到蓝紫色[Cu（en）2（H2O）2]溶液，浓度约为0.05mol/ L。 ○5磺基水杨酸合铜溶液，秤取0.60gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约20mL 蒸馏水溶解，另取磺基水杨酸晶体1.9g于50mL烧杯，加10ml水溶解后，加至CuSO4溶 液中，加入少量的2M的NAOH溶液，调节PH至10左右，转移至50mL容量瓶，溶度约为 0.05mol/L/。 ○ 6 CoCl2 溶液，秤取 0.60gCoCl2·6H2O 晶体于 50mL 烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶 解，得到粉红色CoCl2溶液，最后定容到50mL的容量瓶中，浓度约为0.01mol/L。 ○ 7 CrCl2 溶液，秤取 0.67gCrCl3·6H2O 晶体于 50mL 烧杯，加入约 20mL 蒸馏水溶 解，得到绿色CrCl3溶液，最后定容到50mL的容量瓶中，浓度约为0.01mol/L。 3.吸光度测定：取所得溶液，以蒸馏水为参比，用1cm比色皿，进行吸光度测定，分 别记录400nm～800nm波长下，各溶液吸光度。 4.结果计算：根据测得数据，绘制吸光度-波长曲线，找出最大吸收峰对应波长，计 算各配合物晶体场分裂能，得出结论。 [Cu(EDTA)]SO4 溶液，浓度约为
二．实验：
1．试剂及仪器：五水硫酸铜晶体（化学纯），6mol/L氨水，EDTA二钠盐固体，乙 二胺，磺基水杨酸，氯化铬晶体，氯化钴晶体，氯化铁，KSCN试液，50mL容量瓶，分光 光度计。 2．实验基本原理： ①配位化合物的中心原子的五个简并d轨道·，在配体电场中分裂为两组能量不同的轨 道，一组能量较高的二重简并轨道，一组为能量较低的三重简并轨道，其能量差值为晶体 场分裂能。 ②晶体场分裂能的大小配合物与中心原子，配体皆有关系，配合物多有颜色，可以凭 借颜色粗略判断晶体场分裂能大小，通过分光光度计准确测量其最大吸收峰事的波长，可 以比较准确知道该配合物分裂能大小。 ③通过对测定最大吸收波长确定出晶体场的能量，反推出分裂后d轨道电子的排布状 态以及其可能存在的电子跃迁（主要是d-d跃迁）的状况。 3．配合物制备: ①CuSO4溶液，称取0.60gCuSO4.5H2O晶体于50mL烧杯，加入约20mL蒸馏水溶 解，得到浅蓝色CuSO4溶液，最后定容到50mL的容量瓶中，浓度约为0.05mol/L。 ② [Cu （ NH3 ） 4]SO4 溶 液 ， 称 取 0.60gCuSO4.5H2O 晶 体 于 50mL 烧 杯 ， 加 入 约 20mL蒸馏水溶解后，加入约15mL氨水，溶解后再加入10mL浓氨水。定容到50mL容量 瓶，得到深蓝色 [Cu（NH3）4]SO4溶液，浓度约为0.05mol/L。
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五．参考文献：
1．Burdge Overby ,Chemistry Atoms First ,Mcgraw-hill International Edition 2．武汉大学主编 分析化学（第五版） 北京 高等教育出版社 2011.1
七．附
录：
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光化学序列： I-<Br-<Cl-~~SCN-<F-<OH-~~NO2<HCOO-<C2O42<H2O<NCS-<EDTA<en<SO32-<NO2-<CN-<CO
晶体场理论是研究过渡族元素（络合物）化学键的理论。它在静电理论的基础
பைடு நூலகம்
上，结合量子力学和群论（研究物质对称的理论）的一些观点，来解释过渡族 元素和镧系元素的物理和化学性质，着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨 道的影响。 晶体场理论基本要点：
中心原子与配体之间靠静电作用相互吸引 由于配体静电场的作用，中心原子最外层的d轨道发生能级分裂 中心原子d轨道的电子在分裂后的能级上重新排布，体系能量降低，配合物更稳定
[2011级无机化学研究实验]
铜配合物晶体场分裂能测定
实验人：汪康 合作人：谭思源 唐毓良
武汉大学化学与分子科学学院 2011级化学基地班
摘要： 以硫酸铜为原料，得到几种铜配合物溶液，用分光光度计测定其吸光度波长曲
线，计算晶体场分裂能，相互对比得出铜络合物晶体场分裂能大小。
关键词：配合物，晶体场理论，铜化合物。 一．引言：