应化大实验——三氯化六氨合钴的制备

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1、实验名称：三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定指导老师：翁永根老师班级：应091-4组号：09组员：任晓洁200921501428邵凯200921501429孙希静200921501432一、实验目的1.掌握[Co(NH3)6]Cl3的合成及其组成测定的操作方法。并且了解钴（II）、钴（III）化合物的性质。2.练习四种滴定方法（酸碱滴定，氧化还原滴定，沉淀滴定，配位滴定）的操作。3.学会设计实验测定[Co(NH3)6]Cl3的组成。4.加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。5.学会并掌握分光光度计的使用方法并且计算配合物的分裂能。二、实验原理（I）三氯化六氨合钴的制备钴化合物有

2、两个重要性质：1、二价钴离子的盐较稳定；三价钴离子的盐一般是不稳定的，只能以固态或者配位化合物的形式存在。2、二级的钴配合物是活性的，而三价的钴配合物是惰性的。。在制备三价钴氨配合物时，以较稳定的二价钴盐为原料，氨－氯化铵溶液为缓冲体系，先制成活性的二价钴配合物，然后以过氧化氢为氧化剂，将活性的2价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。在水溶液中，电极反应φθCo3+/Co2+=1.84Ｖ，所以在一般情况下，Co(Ⅱ)在水溶液中是稳定的，不易被氧化为Co(Ⅲ)，相反，Co(III)很不稳定，容易氧化水放出氧气（φθCo3+/Co2+=1.84Ｖ>φθO2/H2O=1.229V）。但

3、在有配合剂氨水存在时，由于形成相应的配合物[Co(NH3)6]2+，电极电势φθCo(NH3)63+/Co(NH3)62+=0.1Ｖ，因此CO(Ⅱ)很容易被氧化为Co(III)，得到较稳定的Co（Ⅲ）配合物。实验中采用H2O2作氧化剂，在大量氨和氯化铵存在下，选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物，反应式为：2[Co(H2O)6]Cl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=====2[Co(NH3)6]Cl3+14H2O将产物溶解在酸性溶液中以除去其中混有的催化剂，抽滤除去活性炭，然后在较浓为盐酸存在下使产物结晶析出。三氯化六氨合钴(Ⅲ)

4、：橙黄色单斜晶体。（2）钴(Ⅱ)与氯化铵和氨水作用，经氧化后一般可生成三种产物：紫红色的二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2晶体、砖红色的三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体、橙黄色的三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3晶体，控制不同的条件可得不同的产物，本实验温度控制不好，很可能有紫红色或砖红色产物出现。）293K时，[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度为0.26mol.L-1，K不稳＝2.2´10-34，在过量强碱存在且煮沸的条件下会按下形式分解：2[Co(NH3)6]Cl3+6NaOH====2Co(OH)3+12NH3↑+6NaCl（3

5、）本实验在活性C的存在下，将CoCl2与浓NH3。H2O混合，用H2O2氧化，且据起溶解度及平衡移动原理使其在浓HCl中结晶析出，而制的[Co(NH3)6]Cl3晶体22++→23++2OH-3++3Cl-（II）NH3的测定原理 由于三氯化六氨合钴在强酸强碱（冷时）的作用下，基本不被分解，只有在沸热的条件下，才被强碱分解。所以试样液加NaOH溶液作用，加热至沸使三氯化六氨合钴分解，并蒸出氨。蒸出的氨用过量的2%硼酸溶液吸收，以甲基红溴甲酚绿为指示剂，用HCl标准液滴定生成的硼酸氢氨，可计算出氨的百分含量。[Co(NH3)6]Cl3＋3NaOH====Co（OH）3+6NH3++6

6、NaClNH3+H3BO3====NH4H2BO3NH4H2BO3+HCl====H3BO3+NH4Cl（III）钴的测定原理利用3价钴离子的氧化性，通过碘量法测定钴的含量[Co(NH3)6]Cl3＋3NaOH====Co（OH）3+6NH3++6NaClCo（OH）3+3HCl====Co3++3H2O2Co3++2I-====2Co2++I2I2+2S2O32-====2I-+S4O62-（IV）氯的测定原理利用莫尔法即在含有Clˉ的中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定Clˉ。由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4小，根据分步沉淀原理，溶液中实现析

7、出AgCl白色沉淀。当AgCl定量沉淀完全后，稍过量的Ag+与CrO4-生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，从而指示终点的到达。终点前：Ag++Cl-=AgCl(白色)Ksp=1.8×10-10终点时：2Ag++CrO42-=Ag2CrO4（砖红色）Ksp=2.0×10-12（V）分裂能的测定晶体场理论认为，过渡金属离子形成配合物时，在配体场的作用下，中心离子的d轨道发生能级分裂。配体场的对称性不同，分裂的形式不同，分裂后的轨道间的能量差不同。在八面体场中，5个简并的d轨