种钴(Ⅲ)配合物的制备与组成测定

1、实验十二一种钻（山）配合物的制备与组成测定课程名称：无机化学实验本课内容：一种钻（川）配合物的制备与组成测定 授课对象：化学、应化、材化等专业本科生 实验时间：6 课时一、教学目的1. 掌握制备金属配合物常用的方法-溶液取代和氧化还原反应2. 对配合物组成进行初步推断3. 学习使用电导率仪二、教学重点1. 配合物的制备与性质2. 配合物组成测定三、教学难点配合物中离子数准确测定。四、教学方式课堂讲授：多媒体讲解和演示；学生实验，教师现场巡回指导学生操作。五、讲授内容（一） 实验目的（二）实验原理通常情况下二价钻比较稳定，但形成氨配合物后，由于三价钻与氨的稳定常数更大， 导致电位发生较大变化，C

2、o（ n）氨配合物易被氧化为 Co（川）氨配合物。根据制备条件的不同， Co 与氨形成多种配合物，主要有：三氯化六氨合钻（川）Co（NH3）6Cl3（橙黄色晶体）；三氯化一水五氨合钻（川）Co（NH3）5H2OCl3（砖红色晶体）；二氯化一氯五氨合钻（川）Co（NH3）5CICI2（紫红色晶体）氯化钻（II）氨配合物在空气中被氧化，不加催化剂主要生成紫红色Co（NH3）5CICI2，其反应式如下：4CoCl2+ 16NH3+ 4NH4CI + O2= 4Co（NH3）5CICI2+ 2H?0然而，当有催化剂存在时，被空气氧化的产物为橙黄色的Co（NH3）6CI3。其反应式如下：活性炭 I4Co

3、CI2+ 20NH3+ 4NH4CI + O24Co（NH3）6CI3+ 2H2O若催化剂是活性炭时，采用H2O2作氧化剂，其被氧化的产物也是橙黄色的Co（NH3）6CI32CoCI2+ 10NH3+ 2NH4CI + H2O2= 2Co（NH3）6CI3+ 2H20当没有催化剂活性炭时，常常发生取代反应，亦即六配位氨合物中的氨分子易被其它 基团取代而得到Co（NH3）5CICI2。确定某配合物的组成，一般先确定外界，再将配离子破坏看内界，本实验是初步推断， 可用电导率仪来测定一定浓度配合物溶液的导电性，与已知电解质溶液导电性进行对比，确定该配合物的化学式。游离 Co2+在酸性溶液中与硫氰化钾

4、作用生成蓝色配合物Co（NCS）42-,以此判断其存在。NH4+可用奈氏试剂检验。(三) 制备 Co(川)配合物将 C0CI2加入 NH3-NH4CI 溶液中的目的，一方面是降低0H-浓度，防止生成CO(OH)2沉淀；另一方面也为反应提供Cl-。反应首先生成棕色 Co(NH3)6CI2，再进一步被氧化为 Co(NH3)5CICI2。本实验没有使用 催化剂， 产物为 Co(NH3)5ClCl2。加入浓盐酸的作用 ：反应存在如下平衡Co(NH3)5CICI2= Co(NH3)5CI2+2CI-，加入盐酸可使平衡左移。慢 加盐酸是为了得到大的晶体，便于过滤与烘干。水浴微热的目的 ：水浴微热并维持 1

5、015 分钟是为了提高反应速率，保证反应完全。CO(NH3)62+是外轨型配合物， Co(NH3)5CI3+是内轨型配合物， 要把外轨向内轨转型， 导致速度比较慢， 要持续 较长时间。不能加热至沸腾，否则产物有变化。室温慢慢冷却结晶，便于晶体长大，用盐酸、乙醇分别洗涤，抽干，用水浴烘干。不 能高温烘干，否则 Co(NH3)5CICI2可能被还原为 CoCI2；(四) 配合物组成判断1. 检验配合物溶液酸碱性2. 硝酸银检验配合物外界。加硝酸破坏配合物，硝酸银检验内界。3. 加入 SnCI2还原 C&，加入硫氰化钾生成蓝色配合物Co(NCS)4广。4. NH4+用奈氏试剂检验。5溶液加热，配合物被破坏，最后Co 变为氧化钴的水合物 CO2O3门出 0。6.测量电导率，确定所含离子数。六、教学过程设计课堂讲授 1 小时，其中原理 40 分钟，本次实验应注意问题和电导率仪使用演示 20 分 钟。学生实验时间约 4 5 课时。产率高的关键：(1)水浴微热并维持 1015 分钟，保证反应完全。(2)控制好温度，得到需要的产品。(3)最后加入的 7mL 浓盐酸，借助同离子效应使产品析出。( 4) 慢加盐酸，慢慢冷却，保证晶体颗粒较好。