实验4三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定.docVIP

实验5 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. 加深理解配合物的形成对3价钴稳定性的影响。 3. 掌握碘量法分析原理及电导测定原理与方法。 二、实验原理 1. 配合物合成原理： 钴化合物有两个重要性质：第一，2价钴离子的盐较稳定；3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。例如，在酸性水溶液中，3价钴离子的盐能迅速地被还原为2价的钴盐。第二，2价的钴配合物是活性的，而3价的钴配合物是惰性的。 合成钴氨配合物的基本方法就是建立在这两个性质之上的。显然，在制备3价钴氨配合物时，以较稳定的2价钴盐为原料，氨－氯化铵溶液为缓冲体系，先制成活性的2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3价钴氨配合物。 活性炭 2CoCl2·6H2O ＋ 10NH3 ＋ 2NH4Cl ＋ H2O2 ========== 2[Co(NH3)6]Cl3 ＋ 14H2O （橙黄色） 2. 电导测定原理 电解质溶液同金属导体一样，遵守欧姆定律。在一定温度时，一定浓度的电解质溶液的电阻R与电极间的距离l成正比，与电极面积a成反比。即 或者 式中L为电导，表示溶液的导电能力，是电阻R的倒数，国际单位用西门子（Siemens）表示，简称为西（S，1 S ＝ 1 AV?1）。k为电导率，也称比电导，是电阻率ρ的倒数，即，k = 1/ρ，显然，k是a和l数值相等时的电导，如果这些参数的长度都是以cm为基础，则k表示一个边长为1 cm的立方体溶液的电导，它的单位为S cm?1。因S cm?1的单位太大，故常用mS cm?1或μS cm?1。 对于一对固定的电极而言，l和a都是固定不变的，所以1/a为常数，称为电极常数，用θ表示。因此 或 和k=L·θ 即 电导率 ＝ 电导 × 电极常数 影响电导率的因素主要是电解质的性质、溶液的浓度和溶液的温度。电解质的性质对电导率的影响表现在两个方面：一是电解质的组成不同，离解生成的离子不同，各种离子的电荷数和迁移速度也不相同。因此，在相同条件（指温度和浓度）下，不同的电解质溶液的电导率不同。另一方面的影响表现在电解质的电离度不同。显然，强电解质的电导率要比弱电解质大。 溶液浓度对电导率的影响关系比较复杂，这是由于溶液浓度对电导率同时存在着两种相反的影响：一方面当溶液稀释时，单位体积内离子数目减少而使电导率降低；另一方面，当溶液稀释时，对弱电解质来说，离解度将增大，离子的总数增加，单位体积内的离子数目也增多，因此，电导率增大。而对强电解质来说，由于稀释，离子间的引力减弱，迁移速度增快，也使电导率增加。那么，当溶液浓度降低（或者增大）时，电导率究竟是增大还是降低，这就取决于上述两种相反影响的相对优势。一般来说，当溶液从高浓度开始稀释时，后一影响占优势，即随着稀释而使电导率增大；达到某一浓度（电导率达最大值）后，再继续稀释，则前一种影响占优势，即随着稀释反而使电导率减小。 温度对电导率的影响表现在温度升高，使离子的迁移速度加快，电导率增加。一般温度升高1K，电导率约增加2—2.5％。所以，测电导率时，要求控制温度恒定。 为了便于比较不同的电解质溶液的导电能力，考虑到因溶液的浓度和离子所带的电荷不同而引起的影响，人们引入了摩尔电导的概念。摩尔电导是表征含有1 mol电解质溶液的导电能力。假设有两个互相平行的大面积电极，电极间距离为1 cm，在这两个电极间放入含有1 mol电解质的溶液，这个体系的电导就称为摩尔电导。以∧M表示。注意摩尔电导的定义并没有具体规定溶液的浓度、体积和电极的面积等条件，而只规定了两电极间的距离为1 cm、溶质为1 mol。因此，可以任意改变前几个条件来满足定义的要求。例如，对1 mol/L的溶液，需要用两个面积各1000 cm2的电极，相距1 cm的装置，在其间充满该溶液，才能满足两电极间含有1 mol的溶质，在这种条件下测得的电导就是摩尔电导。可见摩尔电导的测量是很不方便的，因此，在实际工作中，是测量给定浓度的溶液的导电率来求得摩尔电导，因它们二者之间有一定的换算关系。设一电解质溶液的摩尔浓度为M，则该溶液含溶质1mol时，所应该有的体积为V（ml），那么M与V的关系为： 根据摩尔电导的定义和电导率的定义可知： 式中∧M为摩尔电导，单位为S·