钴配合物的备和组成分析及电子光谱测定.docVIP

基础化学实验I准备实验卡 实验名称 钴配合物合成、组成分析和电子光谱测定 年级-专业 04化学专业 计划学时 14 日 期 2006年4月 准备教师 姚卡玲 目 的 和 要 求 掌握钴氨配合物的性质和合成方法； 学习确定配合物组成的方法； 学习电导滴定、摩尔法等实验操作； 测定配合物的电子光谱，了解不同配体对分裂能的影响。 实 验 原 理 及 反 应 根据有关电对的标准电极电势可以知道，在通常情况下二价钴盐较三价钴盐稳定很多，而在许多场合下他们的配合物却正相反，三价钴反而比二价钴来得稳定，因此，通常采用空气或过氧化氢在有配体存在下氧化二价钴的方法，来制备三价钴的配合物。 氯化钴的氨合物有许多种，主要有三氯化六氨合钴(Ⅲ)，三氯化一水五氨合钴(Ⅲ)，二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)等，由CoCl2·6H2O为原料在不同的反应条件下可制得这些配合物。 钴的分析（间接碘量法）：钴配合物被强碱分解后生成褐色固体，在酸性溶液中，Co2O3可与KI定量反应，析出的碘可用标准Na2S2O3溶液滴定。 氯的分析（摩尔法）：将该配合物先加强碱破坏，过滤出Co2O3，冷却后的溶液以铬酸钾为指示剂，用AgNO3进行滴定，测出的氯含量相当于钴氨氯化物的含氯总量。 外界氯的分析：溶液的电导率与离子浓度和迁移速度有关，用AgNO3滴定配合物时，由于外界氯与AgNO3生成AgCl沉淀，原来溶液中的Cl被NO3-取代使溶液电导率略有下降，当超过等当点后过剩Ag+的和NO3-引起电导急剧上升。以AgNO3体积为横坐标，溶液电导率为纵坐标作图，两条直线的交点为等当点。 根据摩尔电导可确定配合物的类型。摩尔电导(S·cm2·mol-1)与电导率??(?S·cm-1)、浓度C(mol·L-1)之间有如下关系： 物 理 化 学 常 数 化合物 摩尔质量 性 状 b.p(℃) m.p(℃) d n 溶解度 CoCl2·6H2O 237.93 紫红色固体 [Co(NH3)5Cl]Cl2 250.43 紫红色晶体 [Co(NH3)5H2O]Cl3 268.45 砖红色晶体 [Co(NH3)6]Cl3 267.46 橙黄色晶体 仪 器 装 置 及 作 用 1 1 3 3 2 1-反应瓶（内装待分解配合物水溶液及碱液）； 2-接收瓶（内装标准盐酸溶液）； 3-碱封管（防止滴加碱液时气体从安全漏斗中溢出） 预习要求 沉淀滴定法的操作及影响其准确性的因素； 电导率仪的使用方法； 配合物的基本知识（影响其稳定性的因素、分光化学序）； 容量分析基本操作。 操 作 中 应 注 意 的 问 题 制备配合物2时，加入氨水后要使固体迅速溶解，防止长时间加热使产物分解。 测氨时要防止倒吸：用移液管倒插入吸收液中；加热速度要均匀，开始小火，当氨较少时再大火。 测总氯时洗涤过程要按照少量多次的原则，防止洗涤液过多；中和不要过头（酚酞刚刚褪色）；摩尔法测氯要控制溶液体积，溶液越稀，误差越大。 测钴时要先加KI，再加HCl，防止Co2O3将HCl氧化。 讲 解 要 点 配合物组成的确定方法； 摩尔法测定要点：酸度、指示剂加入量、体积、浓度等； 操作注意事项； 实 验 内 容 合成每人一组，分析两人一组，测定一个样品。 第一天：合成3个配合物，测定电子光谱(测定波长400～580nm，2cm比色皿) 第二天：两人一组测1个样品 氨(2份)、钴(2份)、总氯（样品分解1份，称样量为0.5-0.6g，滴定3份）、摩尔电导（称样量为0.06～0.07g，配制在250mL容量瓶中） 数据处理 配合物 理论产量(g) ?max nm 吸光度A 0.01g+10mL水 电导率? ?S·cm-1 摩尔电导?m 百分含量% Co NH3 总氯 外界氯 ⑴M=250.43 3.16 528 0.32 0.27 250.4 23.53 34.00 42.47 28.31 ⑵M=268.45 1.07 488 0.47 0.402 415.0 21.95 31.72 39.62 39.62 ⑶M=267.46 2.14 474 0.35 0.455 454.0 22.03 38.20 39.76 39.76 根据摩尔电导，可确定⑴为1:2型配合物，⑵和⑶为1:3型配合物。 最大吸收峰波长：⑴⑵⑶； 分裂能：⑴ 18939 cm-1，⑵ 20492 cm-1，⑶ 21097cm-1，顺序与光化学序列相符。 参考文献 《基础无机化学》，张淑民编著，兰州大学出版社。 《无机化学》武汉大学等校编，高等教育出版社。 《分析化学》武汉大学等校编，高等教育出版社。 思 考 题 1．在制备配合物⑴时，在水浴上加热20分钟的目的是什么？可否在煤气灯上直接加热煮沸？ 答：使配体Cl-进入内界，转变成配合