三氯化六氨合钴（ⅲ）的合成.ppt

三氯化六氨合钴（Ⅲ）的合成 掌握三氯化六氨合钴（Ⅲ）的合成原理及操作方法 了解钴配合物的性质 通过本次实验掌握无机合成的基本原理，能熟练应用常规仪器的操作。 实验原理 * 实验目的 从标准电极电势可以看出，用空气或H2O2直接氧化二价钴氨配合物可制取三价钴的氨配合物。 Co2+-e- = Co3+ [Co(NH3)6]2+-e- = [Co(NH3)6]3+ O2+2H2O+4e = 4OH- H2O2+2e = 2OH- 在CoCl2溶液中加入NH3·H2O及NH4Cl就生成红棕色的[Co(NH3)6]Cl2。将它放置在空气中，颜色变深，变为紫红色，这就意味着钴（Ⅱ）氨配合物被空气中的氧氧化为钴（Ⅲ）氨配合物，一般都认为生成了六配位的钴（Ⅲ）氨配合物Co(NH3)6Cl3。 [Co(NH3)6]Cl3 (橙黄色晶体)； [Co(NH3)5H2O]Cl3(砖红色晶体)； [Co(NH3)5Cl]Cl2（紫红色晶体）。 [Co(NH3)6]Cl3可以用活性炭为催化剂，用H2O2氧化含有NH3及NH4Cl的CoCl2溶液而制得。 2CoCl2 + 2NH4Cl + 10NH3 + H2O2 = 2[Co(NH3)6]Cl3 + 2H2O 橙黄色晶体，20℃时在水中的溶解度为0.26mol/L。 操作步骤 4.5gCoCl2·6H2O晶体（颜色？），3gNH4Cl+5mL水，加热溶解（颜色？） 。 稍冷后加0.3g活性炭（颜色？），混合均匀，流水冷却。 加10mL浓氨水（颜色？）， 冷至283K以下，逐滴加入（目的？）13mL6%H2O2（颜色？）。 水浴加热至323～333K，保温20min （目的？） ，不断搅拌，冷至273K抽滤，滤液弃去 沉淀溶于40mL沸水（含2mL浓HCl），趁热过滤，沉淀弃去。 在滤液中慢慢（目的？）加5mL浓HCl，冰浴冷却后抽滤，滤液弃去。 晶体用少许乙醇洗，抽干。 烘干。 水浴加热 基本操作 减压过滤 (1) 在没有铵盐的情况下，氨水遇钴盐后，即生成蓝色氢氧化钴(Ⅱ)沉淀：Co2+ + 2OH- →Co(OH)2↓ 此沉淀易溶于过量的沉淀剂和铵盐溶液中。当有铵盐存在时，将抑制NH3·H2O的解离，即抑制OH-的产生使 [Co2+][OH-]2达不到氢氧化钴(Ⅱ)的溶度积而形成[Co(NH3)6]2+，它随后被空气中的氧氧化，生成Co(Ⅲ)配合物。(2)提供产物所需的NH3。 1、氯化铵在制备三氯化六氨合钴中有何作用？ 讨 论 2、过氧化氢、活性炭在制备过程中的作用？ 在空气中放置，不加催化剂活性炭的情况下，得到的只能是[Co(NH3)5Cl]Cl2，而不是[Co(NH3)6]Cl3。因为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)5Cl]Cl2。 过氧化氢在制备中起氧化作用，活性炭起催化作用。活性炭吸附过氧化氢，以确保过氧化氢在溶液中的浓度不降低，以便过氧化氢顺利的将二价钴氧化为三价钴。 讨 论 3、为什么要稍冷后加入活性炭？ 避免溶液与活性炭冲出。若在加热至沸，溶解CoCl2后加入活性炭，活性炭将成为气化中心，导致大量的水蒸气突然逸出，夹带出溶液与活性炭。 讨 论 4、为什么要“冷至283K以下，用滴管逐滴加入13.5mL过氧化氢液，并在323～333K保持20min”？ (1)避免H2O2的分解；(2)使Co(Ⅱ)氨配合物氧化为Co(Ⅲ)配合物的反应进行完全。 讨 论 *