三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定1

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1、三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定实验报告指导老师：翁永根班级：应091-4组号：13组员：张琳200921501445赵勇200821501447周学荣200821501448三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定一、实验目的1.掌握三氯化六氨合钴（III）的合成及其组成测定的操作方法。2.练习三种滴定方法（酸碱滴定，氧化还原滴定，沉淀滴定）的操作。3.加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。4.学习分光光度计使用。二、实验原理⑴.配合物合成原理：1.三氯化六氨合钴的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，橙黄色晶体

2、，20℃在水中的溶解度为0.26mol·L-12.钴的性质：①Co3+为正三价离子，d2sp3杂化，内轨型配合物。②在酸性溶液中，Co3+具有很强的氧化性，易于许多还原剂发生氧化还原反应而转变成稳定的Co2+。③[Co(NH3)6]3+离子是很稳定的，其K(稳)＝1.6×1035，因此在强碱的作用下（冷时）或强酸作用下基本不被分解，只有加入强碱并在沸热的条件下才分解。2[Co(NH3)6]Cl3+6NaOH====2Co(OH)3+12NH3↑+6NaCl3、本实验以活性碳为催化剂，用过氧化氢氧化有氨和氯化铵存在

3、的氯化钴溶液制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)。2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3＋14H2O（橙黄色）在水溶液中，电极反应φθ（Co3+/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φθ（Co3+/Co2+）=1.84V>φθ（O2/H2O）=1.229V。但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φθ[Co(NH3)6]3+/[Co

4、(NH3)6]2+=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。⑵.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，以甲基橙为指示剂，用HCl标准液滴定生成的硼酸氨，可计算出氨的百分含量。[Co(NH3)6]Cl3＋3NaOH====Co(OH)3+6NH3++6NaClNH3+H3BO3====NH4H2BO

5、3NH4H2BO3+HCl====H3BO3+NH4Cl⑶.钴的测定原理利用3价钴离子的氧化性，通过典量法测定钴的含量[Co(NH3)6]Cl3＋3NaOH====Co(OH)3+6NH3++6NaClCo(OH)3+3HCl====Co3++3H2O2Co3++2I-====2Co2++I2I2+2S2O32-====2I-+S4O62-⑷.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AgCrO4小，根据分步沉淀原理，溶

6、液中实现析出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，从而指示站点的到达。终点前：Ag++Cl-=AgCl(白色)Ksp=1.8×10-10终点时：2Ag++CrO42-=Ag2CrO4（砖红色）Ksp=2.0×10-12⑸[Co(NH3)6]Cl3晶体场理论确定配合物颜色原理。①中心离子与配体阴离子之间相互作用而非形成共价键②中心离子Co的5个d轨道由于受周围配体NH3负电场不同程度的排斥作用能级分裂，dx^2-y^2，dz^2轨道能量升高，dxy,d

7、xz,dyz,较前两个轨道升高的低些③晶体场理论能够解释配合物的颜色。由于Co的3d轨道没有填满，在NH3的作用下d轨道发生分裂，当Co3+吸收可见光区某一波长的光发生d-d跃迁，这时需要吸收E=hc/入的分裂能。④用分光广度仪测一定范围内不同波长下对应的吸光度，作曲线，得出最大吸光度下对应的波长，配合物所呈现的颜色就是最大吸收光的补色。三、仪器和药品1.试验仪器分光光度仪、水浴加热装置、抽滤装置、凯氏定氮仪、容量瓶（100ml，250ml）、25.00ml移液管、250ml锥形瓶、温度计（1000C）1支、25

8、0ml碘量瓶、量筒（25ml、100ml）各1个、烧杯、pH试纸（精密）2.药品浓氨水、5％H2O2、浓盐酸、CoCl2·6H2O、95%乙醇、NH4Cl固体、2%硼酸溶液、活性炭、10％NaOH溶液、95%乙醇、KI固体、冰、Na2S2O3.5H2O晶体、AgNO3固体、无水碳酸钠固体、NaCl固体、0.5%淀粉溶液、甲基橙指示剂、甲基红溴甲酚氯指示剂、K2CrO4指示