一种钴配合物的制备及表征

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1、1实验9 一种钴III配合物的制备及表征 一、实验目的1.掌握制备金属配合物的最常用的方法――水溶液中的取代反应和氧化还原反应2.学习使用电导率仪测定配合物组成的原理和方法二、实验原理1.合成运用水溶液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配合物在配体存在下使其适当的氧化或还原制得金属配合物。CoII的配合物能很快地进行取代反应是活性的而CoIII配合物的取代反应则很慢是惰性的。CoIII的配合物制备过程一般是通过CoII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

2、II的配合物然后使它被氧化成为相应的CoIII配合物配位数均为六。常见的CoIII配合物有CoNH363黄色、CoNH35H2O3粉红色、CoNH35Cl2紫红色、CoNH34CO3紫红色、CoNH33NO23黄色、CoCN63-紫色、CoNO263黄色等。2.组成分析用化学分析方法确定某配合物的组成提出先确定配合物的外界然后将配离子破坏再来看其内界。配离子的稳定性受很多因素影响通常可用加热或改变溶液酸碱性来破坏它。本实验先初步推断一般用定性、半定量甚至估量的分析方法。推定配合物的化学式后可用电导率仪来测定一定浓度配合物溶液的导电性与已知电解质溶液进行对比可确定该配合物化学式中含有几个离

3、子进一步确定该化学式。游离的CoII离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物CoSCN42-。因其在水中离解度大固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CoII离子的存在。其反应如下Co24SCNCoNCS42-蓝色游离的NH4离子可由奈氏试剂来鉴定其反应如下NH42HgI42-4OHONH2I↓7I3H2O奈氏试剂红褐色电解质溶液的导电性可以用电导G表示KG式中γ为电导率常用单位为S·cm1K为电导池常数单位为cm1。电导池常数K的数值并不是直接测量得到的而是利用已知电导率的电解质溶液测定其电导然后根据上式即可求得电导池常数。一般采用KCl溶液作为

4、标准电导溶液HgHg2三、实验用品仪器与材料电子台秤、烧杯、锥形瓶、量筒、研钵、漏斗、铁架台、酒精灯、试管15mL、滴管、药勺、试管夹、漏斗架、石棉网、温度计、电导率仪、pH试纸、滤纸等。固体药品氯化铵、氯化钴、硫氰化钾液体药品浓氨水、硝酸浓、盐酸6mol/L、浓、H2O230、AgNO32mol/L、SnCl20.5mol/L、新配、奈氏试剂、乙醚、戊醇等。四、实验内容1.制备CoIII配合物在锥形瓶中将1.0g氯化铵溶于6mL浓氨水中待完全溶解后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呈棕色稀浆。再往其中滴加过氧化氢302-3mL边加边

5、摇动加完后再摇动当溶液中停止起泡时慢慢加入6mL浓盐酸边加边摇动并在酒精灯上微热不能加热至沸温度不要超过85℃边摇边加热10-15分钟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盐酸洗涤产物在105℃左右烘干并称量。二、组成的初步推断1、称取0.25g所制的产物于小烧杯中加入25mL蒸馏水溶解后用pH试纸检验其酸碱性。2、用试管取5mL上述配制的溶液慢慢滴加2mol/L硝酸银溶液并振荡试管直至加一滴硝酸银液后上部清液没有沉淀生成。然后过滤往滤液中加1mL浓硝酸并振荡试管再往溶液中滴加硝酸银溶液看有无沉淀若有比较一下与前面沉淀的

6、量的多少。3、用试管取2-3mL1中所得的溶液加几滴氯化亚锡0.5mol/L溶液为什么振荡后加入一粒绿豆粒大小的硫氰化钾固体振荡后再加入1mL戊醇、1mL乙醚。振荡后观察上层溶液中的颜色为什么。4、用试管取2mL1中所得的溶液再加入少量蒸馏水得清亮溶液后加2滴奈氏试剂并观察变化。5、将1中剩下的溶液加热看溶液变化直至完全变成棕黑色后停止加热冷却后用pH试纸检验溶液的酸碱性然后过滤必要时用双层滤纸。取所得清亮液再分别作一次3、4实验。观察现象与原来的有什么不同。通过这些实验你能推断出此配合物的组成吗能写出其化学式吗6、由上述自己初步推断的化学式来配制该配合物的0.01mol/L浓度的溶液1

7、00mL用电导仪测量其电导率然后冲稀10倍后再测其电导率并与下表对比来确定其化学式中所含离子数。表1几种电解质电导率电解质类型电导率/西门子S0.01mol/L0.001mol/LKCl1-1型21230133BaCl21-2型32150250K2FeCN61-3型43400420电导率的SI制单位为西门子符号为S1S1Ω-1五、预习内容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32、总结制备CoⅢ配合物的化学