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《鈷(ⅲ)配合物的制備及表征》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I課程小論文題目:鈷(Ⅲ)配合物的制備及表征姓名王一賀學(xué)號(hào)及專(zhuān)業(yè)化學(xué)3120000170姓名徐劍光學(xué)號(hào)及專(zhuān)業(yè)化學(xué)3120101744指導(dǎo)教師曾秀瓊浙江大學(xué)化學(xué)系浙江大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2014年1月前言:在水溶液中,電極反應(yīng)Eθ(Co3+/Co2+)=1.84V,所以在一般情況下,Co(Ⅱ)在水溶液中是穩(wěn)定的,不易被氧化為Co(Ⅲ),相反,Co(III)很不穩(wěn)定,容易氧化水放出氧氣(Eθ(Co3+/Co2+)=1.84V>Eθ(O2/H2O)=1.229V)。但在有配合劑氨水存在時(shí),由于形成相應(yīng)的配合物[Co(NH3)6]2+,電極電勢(shì)EθCo[(NH3)63+/?Co(NH3)6
2、2+]=0.1V,因此Co?(Ⅱ)很容易被氧化為Co(III),得到較穩(wěn)定的Co(Ⅲ)配合物。Co(Ⅲ)可與多種配體配位,能形成多種配合物。實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)述:一、實(shí)驗(yàn)中采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來(lái)制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物,反應(yīng)式為:2[Co(H2O)6]Cl2(粉紅色)+10NH3+2NH4Cl+H2O2活性炭C2[Co(NH3)6]Cl3(橙黃色)+14H2O將產(chǎn)物溶解在酸性溶液中以除去其中混有的催化劑,抽濾除去活性炭,然后再在濃鹽酸存在下使產(chǎn)物晶體析出。293K時(shí),[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度為0.26mo
3、l·L-1,K不穩(wěn)=2.2×10-34,在過(guò)量強(qiáng)堿存在且煮沸的條件下會(huì)按下形式分解:2[Co(NH3)6]Cl3+6NaOH煮沸2Co(OH)3+12NH3+6NaCl樣品中的Co(Ⅲ)用碘量法測(cè)定:2Co(OH)3+2I-+6H+2Co2++I2+6H2OI2+2S2O32-S4O62-+2I-二、2[Co(en)2Cl2]Cl的制備:2CoCl2·6H2O+4HCl+4entrans-2[Co(en)2Cl2]Cltrans-2[Co(en)2Cl2]Cl?????HCl?2H2O△trans-2[Co(en)2Cl2]Cl↓+HCl+2H2Otrans-2[Co(en)2Cl2]Cl△c
4、is-2[Co(en)2Cl2]Cl儀器:100mL錐形瓶,布氏漏斗,量筒,膠頭滴管,蒸發(fā)皿,恒溫水浴,抽濾泵,烘箱,分析天平,臺(tái)天平,250mL碘量瓶,滴定管,紅外光譜儀,燒杯。藥品:H2O2(10%),稀鹽酸(3+50),濃氨水(AR),濃鹽酸,CoCl2·6H2O(AR),氯化銨(AR),活性炭,冰塊,3mol·L-1H2SO4,0.1mol·L-1Na2S2O3,20%的NaOH,0.5%淀粉,6mol·L-1HCl,碘化鉀(AR)、、亞硝酸鈉(AR)、無(wú)水乙醇(AR)、NH4Cl(AR)、乙二胺(AR)。實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)一:[Co(NH3)6]Cl3配合物的制備及Co含量測(cè)定1.1、[
5、Co(NH3)6]Cl3配合物的制備:在100mL錐形瓶中6g研細(xì)的氯化亞鈷CoCl2·6H2O,4g氯化銨和7mL去離子水,加熱溶解后加入0.3g活性炭。冷卻,加入14mL濃氨水,冷卻至283K以下,緩慢加入10mL10%的過(guò)氧化氫,水浴加熱至333K左右并恒溫20min(適當(dāng)搖動(dòng)錐形瓶)。取出,先用自來(lái)水冷卻,后用冰水冷卻。抽濾,將沉淀溶解于60mL沸稀鹽酸(3+50)中(若不溶解可適量補(bǔ)充稀酸),趁熱過(guò)濾。在濾液中慢慢加入10mL濃鹽酸,冰水冷卻。抽濾。在378K溫度下烘干,稱(chēng)重。1.2、[Co(NH3)6]Cl3中鈷(Ⅲ)的測(cè)定準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5g左右三氯化六氨合鈷(Ⅲ)于250mL的磨口
6、燒瓶中,加數(shù)粒沸石,加入20mL20%的NaOH,加熱煮沸25min,分解三氯化六氨合鈷(Ⅲ),將氨蒸發(fā),分解過(guò)程中適當(dāng)補(bǔ)水。冷卻到室溫,加入1.5g固體碘化鉀,蓋上瓶蓋,搖動(dòng)1min后,加入20mL6mol·L-1HCl,在暗處放置15min。然后加入100ml去離子水,立即用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃橙色,然后加入2mL0.5%淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點(diǎn)(淺紅色)。幾下消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。計(jì)算三氯化六氨合鈷(Ⅲ)中鈷(Ⅲ)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。平行測(cè)定三次。實(shí)驗(yàn)二:配合物鍵合異構(gòu)體[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制備2.1、[Co(NH3)5C1]
7、Cl2的制備:在氯化鈷(Ⅱ)的水溶液中,加入過(guò)量NH3·H20和NH4Cl,即生成可溶性的[Co(NH3)6]2+,對(duì)所組成的反應(yīng)混合物進(jìn)行空氣氧化,[Co(NH3)6]2+被氧化成穩(wěn)定的[Co(NH3)6]3+,隨后用過(guò)量的鹽酸酸化,生成[Co(NH3)5C1]C12。過(guò)濾,洗滌和干燥后,得到紫紅色產(chǎn)品。2.2、配合物鍵合異構(gòu)[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制