一種鈷配合物的制備及表征

1、1實(shí)驗(yàn)9 一種鉆III配合物的制備及表征 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌 握制備金屬配合物的最常用的方法一一水溶液中的取代反應(yīng)和氧化還原反應(yīng) 2.學(xué)習(xí)使用電導(dǎo)率儀測(cè)定配合物組成的 原理和方法 二、實(shí)驗(yàn)原理1.合成 運(yùn)用水溶液的取代反應(yīng) 來(lái)制取金屬配合物是在水溶液中的一種金屬鹽和一種配體 之間的反應(yīng)。實(shí)際上是用適當(dāng)?shù)呐潴w來(lái)取代水合配離子中的 水分子。氧化還原反應(yīng)是將不同氧化態(tài)的金屬配合物在配體 存在下使其適當(dāng)?shù)难趸蜻€原制得金屬配合物。Coll的配合物能很快地進(jìn)行取代反應(yīng)是活性的而Colll配合物的取代反應(yīng)則很慢是惰性的。Colll的配合物制備過(guò)程一般是通過(guò)Coll實(shí)際上是它的水合配合物和配體之間的一種快速

2、反應(yīng) 生成Coll的配合物然后使它被氧化成為相應(yīng)的Colll配合物配位數(shù)均為六。常見(jiàn)的Colll配合物有CoNH363黃色、CoNH35H2O3 粉紅色、CoNH35CI2 紫紅色、CoNH34CO3 紫紅色、CoNH33NO23 黃色、CoCN63-紫色、CoNO263 黃 色等。2.組成分析 用化學(xué)分析方法確定某配合物的組成提 出先確定配合物的外界然后將配離子破壞再來(lái)看其內(nèi)界。配 離子的穩(wěn)定性受很多因素影響通?？捎眉訜峄蚋淖?nèi)芤核?堿性來(lái)破壞它。本實(shí)驗(yàn)先初步推斷一般用定性、半定量甚至 估量的分析方法。推定配合物的化學(xué)式后可用電導(dǎo)率儀來(lái)測(cè) 定一定濃度配合物溶液的導(dǎo)電性與已知電解質(zhì)溶液進(jìn)行對(duì)

3、比可確定該配合物化學(xué)式中含有幾個(gè)離子進(jìn)一步確定該化學(xué)式。 游離的 CoII 離子在酸性溶液中可與硫氰化鉀作用生 成藍(lán)色配合物 CoSCN42- 。因其在水中離解度大固常加入硫 氰化鉀濃溶液或固體并加入戊醇和乙醚以提高穩(wěn)定性。由此 可用來(lái)鑒定 CoII 離子的存在。其反應(yīng)如下 Co2 4SCN CoNCS42- 藍(lán)色 游離的 NH4 離子可由奈氏試劑來(lái)鑒定其反 應(yīng)如下 NH4 2Hgl42- 40H O NH2IJ 71 3H2O 奈氏試劑 紅 褐色 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性可以用電導(dǎo)G表示KG式中丫為電導(dǎo)率常用單位為 ScmIK為電導(dǎo)池常數(shù)單位為 cm1。電導(dǎo) 池常數(shù) K 的數(shù)值并不是直接測(cè)量得到的

4、而是利用已知電導(dǎo) 率的電解質(zhì)溶液測(cè)定其電導(dǎo)然后根據(jù)上式即可求得電導(dǎo)池 常數(shù)。一般采用 KCl 溶液作為標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)溶液 Hg Hg 2 三、 實(shí)驗(yàn)用品 儀器與材料電子臺(tái)秤、燒杯、錐形瓶、量筒、研 缽、漏斗、鐵架臺(tái)、酒精燈、試管 15mL 、滴管、藥勺、試 管夾、漏斗架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、電導(dǎo)率儀、 pH 試紙、濾 紙等。 固體藥品氯化銨、氯化鈷、硫氰化鉀 液體藥品濃氨 水、硝酸濃、鹽酸 6 mol/L 、濃、 H2O230、AgNO32 mol/L 、 SnCl20.5 mol/L 、新配、奈氏試劑、乙醚、戊醇等。 四、實(shí) 驗(yàn)內(nèi)容1.制備Colll配合物 在錐形瓶中將1.0g氯化銨溶于 6 mL 濃

5、氨水中待完全溶解后持錐形瓶頸不斷振蕩使溶液均 勻。分?jǐn)?shù)次加入 2.0g 氯化鈷粉末邊加邊搖動(dòng)加完后繼續(xù)搖動(dòng) 使溶液呈棕色稀漿。 再往其中滴加過(guò)氧化氫 302-3mL 邊加邊 搖動(dòng)加完后再搖動(dòng)當(dāng)溶液中停止起泡時(shí)慢慢加入 6 mL 濃鹽酸邊加邊搖動(dòng)并在酒精燈上微熱不能加熱至沸溫度不要超過(guò)85 C邊搖邊加熱10-15分鐘然后在室溫下冷卻混合物并搖 動(dòng)待完全冷卻后過(guò)濾出沉淀。用 5 mL 冷水分?jǐn)?shù)次洗滌沉淀 接著用5 mL冷的6 mol/L鹽酸洗滌產(chǎn)物在105C左右烘干并 稱量。二、組成的初步推斷 1、稱取0.25g所制的產(chǎn)物于小 燒杯中加入 25mL 蒸餾水溶解后用 pH 試紙檢驗(yàn)其酸堿性。2、用試

6、管取 5mL 上述配制的溶液慢慢滴加 2 mol/L 硝酸銀 溶液并振蕩試管直至加一滴硝酸銀液后上部清液沒(méi)有沉淀 生成。然后過(guò)濾往濾液中加 1mL 濃硝酸并振蕩試管再往溶液 中滴加硝酸銀溶液看有無(wú)沉淀若有比較一下與前面沉淀的 量的多少。 3、用試管取 2-3mL1 中所得的溶液加幾滴氯化 亞錫 0.5mol/L 溶液為什么振蕩后加入一粒綠豆粒大小的硫氰 化鉀固體振蕩后再加入 1mL 戊醇、 1mL 乙醚。振蕩后觀察 上層溶液中的顏色為什么。 4、用試管取 2mL1 中所得的溶 液再加入少量蒸餾水得清亮溶液后加 2 滴奈氏試劑并觀察變 化。 5、將 1 中剩下的溶液加熱看溶液變化直至完全變成棕

7、黑色后停止加熱冷卻后用 pH 試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性然后過(guò) 濾必要時(shí)用雙層濾紙。取所得清亮液再分別作一次 3、 4 實(shí) 驗(yàn)。觀察現(xiàn)象與原來(lái)的有什么不同。 通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)?zāi)隳芡?斷出此配合物的組成嗎能寫(xiě)出其化學(xué)式嗎6、由上述自己初步推斷的化學(xué)式來(lái)配制該配合物的 0.01mol/L 濃度的溶液 100 mL 用電導(dǎo)儀測(cè)量其電導(dǎo)率然后沖稀 1 0倍后再測(cè)其電導(dǎo)率并與下表對(duì)比來(lái)確定其化學(xué)式中所含離子數(shù)。 表 1 幾種 電解質(zhì)電導(dǎo)率 電解質(zhì) 類 型 電導(dǎo)率 /西門(mén)子 S 0.01mol/L 0.001mol/L KCl 1-1 型 2 1230 133 BaCl2 1-2 型 3 2150 250 K2FeCN6 1-3 型 4 3400 420 電導(dǎo)率的 SI 制單位為西門(mén)子符 號(hào)為S1S1Q -1五、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、要使本實(shí)驗(yàn)制備的產(chǎn)品的產(chǎn) 率高你認(rèn)為哪些步驟是比較關(guān)鍵的為什么3 2、總結(jié)制備 Co川配合物的化學(xué)原理及制備的幾個(gè)步驟。六、思考題1、將氯化鈷加入氯化銨與濃氨水的混合液中可發(fā)生什么反應(yīng) 生成何種配合物 2、上述實(shí)驗(yàn)中加過(guò)氧化氫起何作用如不用 過(guò)氧化氫還可以用哪些物質(zhì)用這些物質(zhì)有什么不好