1 / 24

实验三十一 一种钴（ Ⅲ ）配合物的制备

实验三十一 一种钴（ Ⅲ ）配合物的制备. [ 实验目的 ] 1 、掌握制备金属配合物最常用的方法 —— 水溶液中的取代反应和氧化还原反应 ，了解其基本原理和方法。 2 、对配合物组成进行初步推断。学习使用导仪。. [ 实验原理 ]. 运用水溶液中的取代反应来制取金属配合物，是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应。实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子。氧化还原反应是将不同氧化态的金属化合物，在配体存在下使其适当地氧化或还原以制得该金属配合物。.

clare
Download Presentation

实验三十一 一种钴（ Ⅲ ）配合物的制备

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 实验三十一 一种钴（Ⅲ）配合物的制备

  2. [实验目的] • 1、掌握制备金属配合物最常用的方法——水溶液中的取代反应和氧化还原反应，了解其基本原理和方法。 • 2、对配合物组成进行初步推断。学习使用导仪。

  3. [实验原理]

  4. 运用水溶液中的取代反应来制取金属配合物，是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应。实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子。氧化还原反应是将不同氧化态的金属化合物，在配体存在下使其适当地氧化或还原以制得该金属配合物。运用水溶液中的取代反应来制取金属配合物，是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应。实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子。氧化还原反应是将不同氧化态的金属化合物，在配体存在下使其适当地氧化或还原以制得该金属配合物。

  5. Co(Ⅱ)的配合物能很快地进行取代反应（是活性的），而Co（Ⅲ）配合物的取代反应则很慢（是惰性的）。Co（Ⅲ）的配合物制备过程一般是，通过Co(Ⅱ)（实际上是它的水合配合物）和配体之间的一种快速反应生成Co(Ⅱ)的配合物，然后使它被氧化成为相应的Co（Ⅲ）配合物（配位数均为6）。Co(Ⅱ)的配合物能很快地进行取代反应（是活性的），而Co（Ⅲ）配合物的取代反应则很慢（是惰性的）。Co（Ⅲ）的配合物制备过程一般是，通过Co(Ⅱ)（实际上是它的水合配合物）和配体之间的一种快速反应生成Co(Ⅱ)的配合物，然后使它被氧化成为相应的Co（Ⅲ）配合物（配位数均为6）。

  6. 常见的Co（Ⅲ）配合物有： • [Co(NH3)6]3+(黄色)、[Co(NH3)5H2O]3+(粉红色)、[Co(NH3)5Cl]2+(紫红色)、[Co(NH3)4CO3]+(紫红色)、[Co(NH3)3（NO2）3]（黄色）、[Co(NH3)6]3-（紫色）、[Co(NO2)6]3-（黄色）等。

  7. 游离的Co2+离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物[Co(NCS)4]2-。因其在水中离解度大，故常加入硫氰化钾浓溶液或固体，并加入戊醇和乙醚以提高稳定性。由此可用来鉴定Co离子的存在。游离的Co2+离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物[Co(NCS)4]2-。因其在水中离解度大，故常加入硫氰化钾浓溶液或固体，并加入戊醇和乙醚以提高稳定性。由此可用来鉴定Co离子的存在。

  8. 其反应如下： • Co2++4SCN-＝[Co(NCS)4]2- • 游离的NH4+离子可由奈氏试剂来检定，其反应见教材。

  9. [实验用品]见教材P206。 • [基本操作] • 1.试剂的取用，参见第三章五。 • 2.水浴加热，参见第三章三。 • 3.试样的过滤、洗涤、干燥，参见第六章一。 • 4.电导率仪的使用，参见第七章二。

  10. [实验内容]

  11. 一、制备Co（Ⅲ）配合物

  12. 在锥形瓶中将1.0g氯化铵溶于6mL浓氨水中，待完全溶解后手持锥形瓶颈不断振荡，使溶液均匀。分数次加入2.0g氯化钴粉末，边加边摇动，加完后继续摇动使溶液成棕色稀浆.再往其中滴加2～3mL30%H2O­2,边加边摇动,当固体完全溶解溶液中停止起泡时,慢慢加入6mL浓盐酸,边加边摇动,并在水浴上微热,温度不要超过85℃,边摇边加热10～15min,然后在室温下冷却混合物并摇动,待完全冷却后过滤出沉淀。用5mL冷水分数次洗涤沉淀，接着用5mL冷的6mol·L-1盐酸洗涤，产物在105℃左右烘干并称量。在锥形瓶中将1.0g氯化铵溶于6mL浓氨水中，待完全溶解后手持锥形瓶颈不断振荡，使溶液均匀。分数次加入2.0g氯化钴粉末，边加边摇动，加完后继续摇动使溶液成棕色稀浆.再往其中滴加2～3mL30%H2O­2,边加边摇动,当固体完全溶解溶液中停止起泡时,慢慢加入6mL浓盐酸,边加边摇动,并在水浴上微热,温度不要超过85℃,边摇边加热10～15min,然后在室温下冷却混合物并摇动,待完全冷却后过滤出沉淀。用5mL冷水分数次洗涤沉淀，接着用5mL冷的6mol·L-1盐酸洗涤，产物在105℃左右烘干并称量。

  13. 二、组成的初步推断

  14. (1)取0.3g产物，加35mL水，混匀，检验其pH值，pH﹤7.(1)取0.3g产物，加35mL水，混匀，检验其pH值，pH﹤7. • (2)取15mL配合物溶液，加2MAgNO­3至上部清液无沉淀生成，过滤，滤液中加1-2mL浓硝酸，再加2MAgNO3，比较。

  15. 反应方程式如下： • 3Ag2++[Co(NH3)6]Cl3=2AgCl↓+ • [Co(NH3)6]3+ • 滤液加HNO3和AgNO3，有极少量沉淀。

  16. 现象： • 过滤前有白色AgCl沉淀生成，滤液加HNO3加AgNO3几乎无沉淀。 • 总结： • 该反应说明Co(Ⅲ)配合物的外界为Cl-阴离子。

  17. （3）2-3mL配合物溶液加3滴0.5MSnCl2溶液，加KSCN加1mL戊醇、1mL乙醚，观察上层溶液颜色。（3）2-3mL配合物溶液加3滴0.5MSnCl2溶液，加KSCN加1mL戊醇、1mL乙醚，观察上层溶液颜色。 • 总结：几乎无变化。

  18. （4）取出mL配合物溶液，加蒸馏水，得清亮溶液后，加2滴奈化试剂。（4）取出mL配合物溶液，加蒸馏水，得清亮溶液后，加2滴奈化试剂。 • 总结：无明显变化。

  19. （5）加热配合物溶液，观察，出现Cr2O3·H2O棕黑色。（5）加热配合物溶液，观察，出现Cr2O3·H2O棕黑色。 • 总结： • [Co(NH3)6]Cl3配合物，加热，配合物内界离解，配体NH3被H2O取代。 • a、重复（3）

  20. 反应： • Co3++Sn2+=Co2++Sn4+ • Co2++4SCN-=[Co(SCN)4]2- • 现象：棕黑色溶液变为粉红色Co2+;粉红色褪去，在戊醇乙醚层出现黑色[Co(SCN)4]2-

  21. b、重复（4） • 反应： • NH3+H2ONH4++OH- • 现象： • 加入奈氏试剂变为红褐色沉淀。

  22. （6）测其0.01M、0.001M配合物溶液电导率，确定类型（即离子数）1：3型。（6）测其0.01M、0.001M配合物溶液电导率，确定类型（即离子数）1：3型。 • 即其结构为[Co(NH3)6]Cl3(黄色)。

  23. [思考题] • 1.将氯化钴加入氯化铵浓氨水的混合液中，可发生什么反应，生成何种配合物？ • 2.上述实验中加过氧化氢起何作用，如不用过氧化氢还可以用哪些物质，用这些物质有什么不好？上述实验中加浓盐酸的作用是什么？

  24. [实验习题] • 1.要使本实验制备的产品的产率高，你认为哪些步骤是比较关键的？为什么？ • 2.试总结制备Co(Ⅲ)配合物，分析其组成后确定有共同的实验式：K2CoCl2I2(NH3)2;电导测定得知在水溶液中五个化合物的电导率数值均与硫酸钠相近。请写出五个不同配离子的结构式，并说明不同配离子间有何不同。

More Related