二氯化一氯五氨合钴配合物的制备

二氯化一氯五氨合钴配合物的制备 一、实验目的 a.学习二氯化一氯五氨合钴的制备原理和方法 b.熟练电导率仪的使用 二、实验原理 A. 二氯化一氯五氨合钴的制备 在水溶液中电极反应Eθ【CoⅢ/CoⅡ】1.84V因而在通常情况下水溶液中CoⅡ是稳定的而CoⅢ很不稳定。按照配位理论六配位八面体场中d6构型的Co3 在强场中的稳定化能要比d7构型的Co2大因而它们的六配位配合物往往是三价稳定性高于二价稳定性。生成六配位的低自旋配合物后增加了Co2的还原性而水合状态下不稳定的Co3离子变为氨配合物后稳定性大为提高。因而可以用双氧水将CoH2O62 氧化为 CoH2O63 : 2CoH2O62H2O22CoH2O632OH- 本实验在有碳酸氨与过量浓氨水存在下以过氧化氢为氧化剂氧化CoⅡ溶液制备中间产物硝酸碳酸四氨合钴 2CoH2O6NO32 6NH3·H202NH42CO3H2O22CoNH34C03 NO320H2O2NH4NO3 然后用浓盐酸和浓氨水将碳酸根反应并取代再用过量盐酸取代硝酸根得到产物二氯化一氯五氨合钴 二氯化一氯五氨合钴 分子式CoNH35ClCl2 分子量250.447性质深红紫色正交晶体 相对密度1.81925℃ 受热时分解。不溶于乙醇难溶于水溶于浓硫酸。 B. 离子构型的确定 配离子电荷的测定对于了解配合物的结构和性质有着重要的作用最常用的方法是电导法。 电导就是电阻的倒数用λ表示单位为S西门子。溶液的电导是该溶液传导电流的量度。电导λ的大小与两极间的距离L成反比与电极的面积A成正比KAL K称为电导率或比电导电阻率的倒数表示长度L为1cm截面积A为1cm2时溶液的电导也就是1cm3溶液中所含的离子数与该离子的迁移速度所决定的溶液的导电能力。因此电导率K与电导池的结构无关。 电解质溶液的电导率K随溶液中离子的数目不同而变化即溶液的浓度不同而变化。因此通常用当量电导∧来衡量电解质溶液的导电能力当量电导∧的定义为1克当量电解质溶液置于相距为1cm的两电极间的电导当量电导与电导率之间有如下关系1000KN N为电解质溶液的当量浓度。 同样摩尔电导∧m为 ∧m K10-3/ C C为电解质溶液的摩尔浓度。 如果测得一系列已知离子数物质的摩尔电导∧m并和配合物的摩尔电导∧m相比较即可求得配合物的离子总数或直接测定配合物的摩尔电导∧m由∧m的数值范围来确定其离子数从而可以确定配离子的电荷数25℃时在稀的水溶液中电离出2、3、4、5个离子的∧m范围如表

2—1示 稀的水溶液中电离出2、3、4、5个离子的∧m范围 离子数 2 3 4 5 ∧mS.m2··mol-1 118131 235273 408435 523560 本实验通过测定二氯化一氯五氨合钴Ⅲ溶液的摩尔电导通过计算获得∧m的数值与已知的∧m数值进行比较从而可确定配合物的类型。 三、仪器与试剂 1. 仪器电子天平 恒温水浴 吸滤瓶250ml 布氏漏斗 烧杯250ml容量瓶100ml量筒50ml烘箱 蒸发皿 电导率仪 2. 试剂六水硝酸亚钴 碳酸铵 过氧化氢溶液30 浓盐酸 乙醇 浓氨水 四、实验步骤 一硝酸碳酸四氨合钴IIICoNH34CO3NO3的制备 溶解10g0.1molNH42CO3于30mL水中并加30mL浓氨水。在搅拌的同时将此溶液倒入含7.5g0.026molCoOH26NO32的15mL水溶液中随后缓慢加4mL的30H2O2溶液用橡皮手套拿避免皮肤灼伤。将溶液倒入蒸发皿并在通风橱中加热浓缩到45-50mL但不能将溶液煮沸。在蒸发期间分成小份地加2.5g0.025molNH42CO3。抽滤热溶液并在冰水浴中冷却滤液。在抽吸下滤掉红色生成物结晶。先用几毫升水冲洗过滤器中的CoNH34CO3NO3化合物微溶于水然后用相似量的乙醇冲洗。 二 二氯化一氯五氨合钴IIICoNH35ClCl2的制备 溶解2.5g的CoNH34CO3NO3于25ml水中再加浓HCl2.5-5ml直到所有的CO2都排除了。以浓氨水中和随后加约3ml过量。加热20min再次避免沸腾CoNH35OH23形成了。让溶液稍微冷却加30ml浓HCl。再加热20-30min并观察颜色的变化在冷却到室温时析出紫红色生成物结晶。轻轻以少量的冰冷蒸馏水冲洗混合物几次。抽滤并以几毫升乙醇冲洗。在烘箱中于115-125℃下烘干以除掉溶剂就得到CoNH35ClCl2。称重计算产量 三配合物构型的确定 在万分之一的电子天平上准确称取0.0250g的二氯化一氯五氨合钴III在100毫升烧杯中加少量水溶解转入100毫升容量瓶中定容摇匀配成0.001Mol/L的溶液。然后采用电导率仪测定样品的电导率以确定配合物的离子构型