三氯化六氨合钴的制备与组分含量测定.docx
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三氯化六氨合钻(III)的制备与组分含量测定、实验目的1、 通过对产品的合成和组分的测定，确定配合物的实验式和 结构2、 了解如何通过文献查阅、设计实验方案、准备实验用品(包 括溶液的配制和标定、仪器的使用)、处理实验结果等全 过程，提高独立分析问题、解决问题的综合能力3、 全面的基本操作训练的基础上，应用所学基本理论和实验 技能，独立完成设计实验方案、实验、观察实验现象、测 定实验数据和总结讨论实验结果撰写实验论文这一完整 过程实验原理在水溶液中，电对Co(III)/Co( II )的相应电极电势分别为^ e A=1.84V及^ Be =0.17V，因而在通常情况下，水溶液中Co(I) 是稳定的按照配位理论，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3价稳定性高于2价稳定性或者说，生成六配位 的低自旋配合物后，增加了 Co2+的还原性以钻的六氨配合物 为例，七㈣电)把眼网"* =0.1V，说明在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事实上，空气中的氧 即可将［Co(NH3)J+ 氧化为［Co(NH3)J+ ：2[Co(NH) ]2+ +1/2G +HO =2[Co(NH) L++2OH-3 6 2 2 3 6但在实际制备中，很少用鼓空气于体系中的方法来进行氧 化过程，这主要是因为氨的挥发性的缘故。
常使用不致引入杂 质的H2O2作氧化剂本实验利用活性炭的选择催化作用，在有过量氨和氯化铉 存在下，以过氧化氢为氧化剂氧化Co(II)溶液，制备标题化合 物：2[Co(HO)]Cl +10NH +2NHC1+HO =2[Co(NH) :Cl +2 2 3 4 2 2 3 6 34HO2为了除去产物中混有的催化剂，可将产物溶解在酸性溶液 中，过滤除去活性炭，然后在高浓度盐酸存在下使产物结晶析 出三氯化六氨合钻(111)为橙黄色单斜品体，293K下在水中 饱和溶解度为0.26mol・L-i在水溶液中，K不稳= 2.2X10-34； 在室温下基本不为强碱或强酸所破坏，只有在煮沸的条件下， 才为过量强碱以下式所分解2[Co(NH3) 6]C13+6NaOH = 2Co(OH) 3+ 12NH3 +6NaC1本实验利用上述反应对配合物的组成进行测定：①用过量 标准酸吸收反应中逸出的氨，再用标准碱反滴剩余的酸，从而 测定出氨的含量；②过滤出Co(OH)后，滤液中的C1-与Ag+标 3准溶液作用，定量生成AgCl沉淀，由Ag+标准溶液的消耗量可 以确定样品中C1-的含量；③滤出的钻(III)氢氧化物，在酸 性介质中与KI作用，定量析出I2，用标准Na2S2O3溶液滴定， 由下式计算Co的含量。
Co(OH)3+3H++I-=Co2++1/2I2 + 3H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 三、实验步骤1、 三氯化六氨合钻(III)的制备称取6gNH4Cl溶于12mL水中，加热至沸，然后加入9g CoCl2.6H2O, 热溶解后加入盛有0.5g活性炭的锥形瓶中用水冷却后加20mL 浓氨水，进一步用冰水冷却到10°C以下慢慢加入8mL 10%H2O2, 在水浴上加热到60C，恒温20min，并不断摇荡，然后用水冷 却加入含有6mL 6mol/L HCl的75 mL水，加热至沸，沉淀溶 解后趁热过滤，溶液中慢慢加入20mL 6mol/L HCl，即有大量 橘黄色晶体析出用冰水冷却晶体，然后过滤，并用少量冷的 稀HCl洗涤品体抽干后转移到表面皿上，放置称量待用， 计算产率2、 产物组成的测定将所得产物置于105C下烘干1) 氨含量测定在分析天平上准确称取0.2〜0.3g三氯 化六氨合钻(III)样品，置于250mL锥形瓶中，加入80〜100mL 的水溶解在另一锥形瓶中用移液管准确加入40.00mL标准HCl 溶液(0.5mol.L-1)，将三角瓶置于冰水浴中安全漏斗下端固定 于一盛有4mL左右NaOH (10%)溶液的小试管内，使漏斗柄浸 入试管液面下2〜3mm，整个过程中漏斗柄的出口不能暴露在液 面上。
试管口的塞子要多钻出一个连通孔，以便试管内与锥形 瓶连通往样品溶液中加入10mL NaOH(10% )溶液，塞紧锥形 瓶口以盛有标准HCl溶液的锥形瓶为接受器，将氨导管插入 该接受器其液面下20〜30mm确认装置密封性合乎要求后，加 热样品溶液，初用大火，至沸后改为小火，保持微沸状态约1 小时蒸出全部氨以后，拔掉氨导管，停止加热，用少量水将 导管内外可能黏附的溶液洗入锥形瓶内，以甲基红为指示剂， 用0.5 mol・L-iNaOH标准溶液滴定剩余盐酸，从而求出样品中氨的含量2) 氯含量测定 将本实验2(1)总蒸出氨的样品溶液中以中速 定量滤纸过滤，并用水洗涤滤纸条及沉淀数次，沉淀供本实验2(3) 钻含量测定之用滤液承接于250mL锥形瓶中并以HNO3(6 mol・L-i) 酸化至pH5〜6, %CrO4(5%)为指示剂，用标准AgNO3(0.1 mol・L-i)溶 液滴定其中Cl-含量，从而计算出样品中的氯含量3) 钻含量的测定将本实验2(2)中得到的三价氢氧化物沉淀连 同滤纸一并转移到250mL碘量瓶中，加50mL水，用玻璃棒将滤纸尽 可能的搅碎，加入1g固体KI，摇荡使其溶解，再加入12mL HCl(6 mol・L-1)酸化，置暗处约10分钟。
反应如下：2Co(OH) 3+6H++2I-=2Co2+ +I2 + 6H2O用0.1 mol・L-1标准Na2S2O3滴定析出的的, 至滴定溶液为浅黄 色时，加2mL淀粉(1%)指示剂继续滴定至蓝色刚好消失为止依据消 耗的标准硫代硫酸钠的体积和浓度，即可计算出样品中钻的含量为 清除滤纸影响，可同时作空白实验4) 配合物电荷的测定 测该溶液的电导率称取产品0.02g配成50mL溶液，在电导率仪上测定溶液的电导 率，求出A确定离子个数和外界Cl-的个数根据配离子的配位数和外界Cl-数，可以给出配合物的实验式离子构型离子数目摩尔电导率amMA2118-131MA2 或 M2A3235-273MA3 或 M3A4403-442MA4 或 M4A5523-558根据上述分析结果，求出产品的实验式5) 钻的回收将含有钻的废液收集到一起，加入过量NaOH溶液，钻会以的Co(OH) 3形式沉降下来，加过量HCl于沉淀，然后将溶液蒸干，即得CoCl/HR四、注意事项1、 废液和固体废弃物倒入指定容器中2、 在制备过程中要严格控制温度，防止副反应发生3、 防止实验内界进入水和氯离子。
