三氯化六氨合钴的制备与其组成的测定1.doc

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： 三氯化六氨合钴的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，橙黄色晶体，20在水中的溶解度为0.26 mol·L-1Co3+为正三价离子，d2sp3杂化，内轨型配合物。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+。[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 + 6 NaOH 2 Co(OH)3 + 12 NH3↑+ 6 NaCl 3、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的氯化钴溶液制备三氯化六氨合钴()。(NH3)6]Cl3 ＋14H2O （橙黄色） 在水溶液中，电极反应φθCo3+/Co2+）=1.84V，所以在一般情况下，Co()在水溶液中是稳定的，不易被氧化为Co()，相反，Co()很不稳定，容易氧化水放出氧φθCo3+/Co2+）=1.84 V φθ（O2/H2O）=1.229 V。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(NH3)6]2+=0.1 V，因此CO()很容易被氧化为Co()，得到较稳定的Co（）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＋3 NaOH====Co(OH)3 +6 NH3++6 NaCl NH3+H3BO3 ==== NH4 H2BO3 NH4 H2BO3 + HCl ==== H3BO3 + NH4Cl ⑶. 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＋3 NaOH====Co(OH)3 +6 NH3++6 NaCl Co(OH)3+3HCl==== Co3++3 H2O 2 Co3++2I-====2 Co2++I2 I2 +2 S2O32- ====2 I-+ 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=2.0×1012 ⑸ [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,dxz,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（100 ml，250ml）、25.00 ml移液管、250ml锥形瓶、 温度计（100 0C）1支、250 ml碘量瓶、量筒（2