实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定.doc

实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定 姓名：吴丽萍 学号：2120121554 同组人：席亚茹 日期：2012.12.15 、实验目的 1. 掌握杂多酸盐K5CoW12O40的制备过程。 2. 了解杂多酸盐中金属离子氧化还原反应的外界反应机理。 3. 用光度法测定K5CoW12O40氧化还原反应的级数及反应速率常数。 二、原理 及其盐食无机化学的重要内容之一。 杂多酸由两种不同的含氧酸分子缩水而成的酸谓杂多酸，其中的H+被金属离子取代后形成的盐称杂多酸盐。杂多酸具有大多数多元弱酸阴离子的共同特征，可以进行中和反应，H+可被取代金属离子取代而成盐，杂多酸阴离子的配位基团可以发生取代反应。十二钨（或钼）的杂多酸盐也是一种配合物，具有四面体结构，其中金属离子是配合物的中心原子，作为配体的多酸阴离子（W3O10） 杂多酸盐及其盐也和其他配合物一样，其氧化还原反应有外界反应机理和内界反应机理两类，外界反应机理是不同分子间的电子转移；内界反应机理中电子是通过分子内的原子或基团而转移的。的氧化还原反应是外界反应机理，其中含Co（Ⅲ）是强氧化剂，自身还原为，过程中整个杂多酸离子保持不变，唯一改变的是钴的氧化数及杂多酸离子的电荷。 通过还原剂还原为。 2K5CoW12O40+2KSCN→2K6CoW12O40+(SCN)2 当还原剂过量时，氧化还原反应速率为 ， 式中 C为的浓度。 若为一级反应时，即n=1，则 则 因此，若以对t作图能呈线型关系，则可确定氧化剂反应级数为一，其斜率为表观速率常数。 杂多酸盐在388 nm波长处有最大吸收，根据比耳定律可用吸光度A来表示它的浓度，由于无限长时间内仍有剩余吸收，故吸光度应以()来表示。改变还原剂浓度，以不同的对还原剂浓度作图，可确定还原剂的反应级数，其斜率为整个反应的速率常数K。 仪器与试剂 1. 仪器 烧杯(150 mL) 2只，烧杯(100 mL) 4只，布氏漏斗(Φ6 cm)1只，吸滤瓶(250 mL) 1只，量筒(50 mL)1只，容量瓶(25 mL)4只，容量瓶(100 mL) 1只，紫外-可见分光光度计1台，pH试纸 。 2. 试剂 钨酸钠) A.R. 醋酸钴) A.R. 过二硫酸钾) A.R. 氯化钾 A.R. 硫氰化钠 A.R. 硫酸 A.R. 冰醋酸 A.R.的制备 把9.907 g溶解在20 mL中，再加入1.8 mL冰醋酸，反应有白色絮状物出现，之后迅速消失。然后用pH试纸检测，调节pH为7左右，把1.256 g 溶解于6 mL~7 mL中，再加入2滴冰醋酸，溶液呈紫色。 加热溶液近沸（冒有微小的气泡即可），在搅拌下立即加入醋酸钴溶液，溶液变为浑浊的黑绿色，使混合溶液微沸15 min，再加入6.506gKCl，此过程中溶液颜色逐渐变为深绿色，最后变为绿色：冷却到室温，用布氏漏斗过滤沉淀，烘干，得深绿色产物。 2．的制备 称取10.018 g于16 mL 2 mol?dm-3的中，微微加热5分钟使其溶解，过滤除去不溶物，不溶物为白色物，滤液为紫红色；再加热溶液至沸腾，在不断搅拌下分批加入5 g，每次约加0.25 g，溶液一直是绿色，直到加入最后一批，放置一会才变成金黄色，继续加热5 min分解剩余的，溶液在冰浴中冷却得黄色晶体，过滤沉淀并用冷水洗涤，烘干，得黄色的晶体产物，称重得3.9573 g。 3．动力学测定 溶液配制 称取0.1256 g于100 mL容量瓶中，用溶解并稀释到刻度，即得浓度为4.0×10-4 mol?dm-3的溶液。 分别称取不同量的NaSCN于25 mL容量瓶中，用溶解并稀释到刻度使其浓度分别为4.0×10-3（0.0 g）、6.0×10-3（0.0 g）、8.0×10-3（0.0 g）、12×10-3（0.0 g）mol?dm-3溶液和不同浓度的NaSCN溶液分别按等体积（10 mL）混合，在388 nm波长处用1 cm比色皿测定不同时间的吸光度A。溶液混合后须在1 min内开始测定其吸光度，以后每隔8 min测定一次，连续测定6个点以上。可在加热溶液使反应完全后（浅黄色溶液）测得。 五、实验结果和数据处理 1．的产率 质量：实际得到产物m=4.20 g；上步所得的质量为7.75 g。 根据反应 2×3141 2×3102 10.018 g m’ 理论上应得产物：m’= 10.018×2×3102 =9.8936g 2×3141 故产率：m/=（/9.8