三氯化六氨合钴的制备及其组成的测定(2)

2019-08-03 14:06

0.0310?20.35?35.5?4?100%

1000?0.2070?43.23% ?1mol样品中所含氯的物质的量为43.23%*267.5/35.5=3.25mol [Co(NH3)6]Cl3的含量测定结果汇总 氨 钴 实验结果 38.13% 23.52% [Co(NH3)6]Cl3的理论结果 38.13% 22.06% 偏差 0.00% 1.46% 相对偏差 0.00% 6.61% 氯 43.23% 39.81% 3.42% 8.59% 摩尔比 样品的实验式 氨:钴:氯=6.00:1.07:3.25 [Co(NH3)6]Cl3.2 5. [Co(NH3)6]Cl3分裂能的测定。

1、吸收曲线的制作和测量波长的选择:最大吸收波长λ=475nm λ(nm) A λ(nm) A 400 420 440 460 470 475 480 0.177 0.388 0.767 1.145 1.226 1.238 1.223 510 515 530 550 570 600 600 0.700 0.586 0.296 0.090 0.029 0.009 0.009 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 系列1 由图可以看出最大吸收波长是475nm,在这一波长内吸收蓝光,则溶液显黄色。 m [Co(NH3)6]Cl3=0.1110g, E=hc/λ

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0 100 200 300 400 500 600 700 =6.626*10-34*3*108/(475*10-9)*6.02*1023 =251.9 kJ/mol

由于 Co3+(d6) 的低自旋的晶体稳定化能大于高自旋,其6个的电子成对地分

在t2g轨道上,致使Co3+的配合物均为稳定的反磁性配合物。则[Co(NH3)为低自旋,

[Co(NH3)6]2+为高自旋

相对误差=|251.9-274|/274?100%=8.1%

【结果讨论差与误差分析】

1.产率较低,原因是:

(1)制备过程中有损失。比如晶体未完全析出或晶体析出后再溶解。 (2)过度加热,致使样品分解。

(3)抽滤时,器皿上沾有些样品,使产率下降。

(4)活性炭量不足,吸滤时未完全转移,加浓盐酸时速度太快。

(5)滴定时人眼对终极颜色的判断带来的误差。

2.组份测定中,样品实验式与.[Co(NH3)6]Cl3基本相同,但各组分与理论值有差异,原因是:

(1)测定时引入的误差 (2) 滴定过量,引起误差

(3)晶体洗涤不干净,残留少量的杂质离子使晶体的纯度下降。

【注意事项】

1.在使用试剂或药品前一定要确保其没有失效,对一些试剂要现用现配。 2.活性炭在使用前一定要充分研磨以提供较大的比表面积。

3.在进行一步操作之前一定要确保已经具备了反应所需要的条件。 4.注意酸碱滴定管的使用的注意事项

5.注意一些常规药品的保存方法,比如,硝酸银溶液要保存在棕色瓶中 6.浓氨水要保证浓度和用量,否则,实验会失败 7.双氧水要待到溶液冷却至10℃一下才能加入,且要慢加并不时的摇动反应混合物

8.水浴温度要控制在60℃左右,太低,会有别的杂质产生,高了,配合物分解

9.溶解沉淀时,要保证水的用量不少于50ml否则,部分晶体不溶而造成损失。

10.碘量法滴定钴的含量时,要加适量的水、滴定速度要快,淀粉必须等溶液变黄才能加入,如加入太早,结果会严重偏低。

【思考题】

1.在[Co(NH3)6]Cl3的制备过程中氯化铵,活性炭,过氧化氢各起什么作用

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A:(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。 B: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。

C: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。

2. [Co(NH3)6]2+与[Co(NH3)6]3+比较,那个稳定,为什么?

答:[Co(NH3)6]3+稳定,因为,[Co(NH3)6]2+中心原子采用sp3d 2杂化 ,即外

轨成键,而[Co(NH3)6]3+中心原子采用d 2 sp3杂化,即内轨成键,根据配合物的价键理论,形成体与配位数相同的配合物,内轨型比外轨型稳定。 3、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”? 答 (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。

4、为什么要将5mL浓盐酸慢慢加到滤液中?

答:加入浓盐酸后会有大量橙黄色晶体析出,慢慢加入的目的是为了得到大的晶体,便于过滤与烘干。由此也提示我们,加完浓盐酸后应稍放置一会,不能立即放到冰水浴中,否则仍会有小晶体产生。

缓慢加入浓盐酸是利用盐酸中的氢离子与络合物中的 氯离子或水分子结合,离开络合物,让氨取代它们,使络合物纯化为[Co(NH3)6]Cl3。

附注

一、标定AgNO3溶液

准确称取基准试剂 NaCl 0.12~0.159,放于锥形瓶中,加 50mL不含Cl的蒸馏水溶解,加 K2CrO4指示液 lmL,在充分摇动下,用配好的AgNO3溶液滴定至溶液呈微红色即为终点。记录消耗AgNO3标准滴定溶液的体积。平行测定3次。

二、无水Na2CO3标定HCl

1. 精确称取1.2~1.4克(w Na2CO3)无水Na2CO3固体,置于烧杯中,

加水100ml溶解,移入250ml容量瓶,烧杯用水洗三次,洗液并入容量瓶,加水至刻度线,摇匀。

2. 用移液管移取25.00ml Na2CO3溶液于锥形瓶中,加入两滴甲基橙指示剂。

3. 用盐酸溶液滴定至终点,记录VHCl。

4. 重复滴定一次。根据两次滴定结果,分别计算出盐酸溶液的浓度,取平均值,计算平均偏差。(要求两次滴定用盐酸的量不超过

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0.08~0.10ml,即平均偏差小于千分之二)

三、c (Na2S2O3) = 0.1 mol.L-1硫代硫酸钠溶液的标定

基准重铬酸钾0.10g→250mL碘量瓶→25 mL水+1.5g碘化钾+15mL硫酸溶液→摇匀→静置10min→150 mL水→滴定近终点→2 mL淀粉指示液→滴定(蓝色→亮绿色)→读数→记录 平行标定三份

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