氯化六氨合钴的制备实验报告
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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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入13.5mL 浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入13.5mL5% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
无机分析综合实验三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备及组成测定(最新版)【目的要求】1.综合练习实验操作技术。
2.了解配合物形成对三价钴稳定性的影响。
3.学习电导法测定配合物电离类型。
【实验原理】1.制备在一般情况下,虽然二价钴盐比三价钴盐要稳定,但是在配合状态下,三价钴却比二价钴稳定。
所以通常可用H2O2或空气中的氧将二价钴配合物氧化制成三价钴的配合物。
氯化钴(Ⅲ)的氨合物由于内界的差异而有多种,如紫红色的[Co(NH3)5C1]C12晶体;橙黄色的[Co(N H3)6]C13晶体;砖红色的[Co(NH3)5 H2O]C13晶体等。
它们的制备条件也是不同的,如在有活性炭为催化剂时,主要生成[Co(NH3)6]C13;而无活性炭存在时,又主要生成[Co(NH3)5C1]C12。
本实验是在有活性炭存在下,将氯化钻(Ⅱ)与浓氨水混合,用H2O2将二价钴配合物氧化成三价钴氨配合物,并根据其溶解度及平衡移动原理,将其在浓盐酸中结晶析出,而制得[Co(NH3)6]C13晶体。
主要反应式如下:2[Co(NH3)6]2+ + H2O2 ==== 2[Co(N H3)6]3+ + 2OH一[Co(NH3)6]3+ + 3Cl一====[Co(NH3)6]C132.组成测定(1)配位数的确定虽然该配离子很稳定,但在强碱性介质中煮沸时可分解为氨气和Co(OH)3沉淀。
[Co(NH3)6]C13 + 3NaOH ==== Co(OH)3 ↓+ 6NH3↑ + 3 NaCl用标准酸吸收所挥发出来的氨,即可测得该配离子的配位数。
(2)外界的确定通过测定配合物的电导率可确定其电离类型及外界Cl一的个数,即可确定配合物的组成。
【仪器试剂】分析天平,蒸馏装置,电导率仪,锥形瓶,碘量瓶,滴定管;HCl(浓,2 mol·L-1,0.5 mol·L-1标准溶液),氨水(浓),NaOH(10%,0.5 mol·L-1标准溶液),CoCl2·6H2O(固),NH4Cl(固),H2O2(5%),20%KI 溶液,Na2S2O3标准溶液(0.1 mol·L-1),0.5%淀粉溶液,AgNO3标准溶液(0.1 mol·L-1),5%K2CrO4溶液,乙醇,活性炭。
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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入13.5mL 浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入13.5mL5% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
三氯化六氨合钴的制备实验报告实验目的:通过反应制备出三氯化六氨合钴晶体,并研究其性质和结构。
实验原理:实验步骤:1.取一个干净的烧杯,并用去离子水洗净,然后用酒精和干燥纸擦干烧杯。
2.在电子天平上称取适量的氯化钴(II)离子,振荡台上加热使其溶解。
3.将钴溶液倒入一个干净的烧杯中。
4.在氯化钴溶液中滴加氨溶液,同时用玻璃杯遮挡,直到出现溶液的颜色发生变化。
5.继续滴加氨溶液,直到溶液中出现暗红色的沉淀。
6.当溶液的颜色持续变暗红色时,继续滴加氨溶液,直到溶液明显变为蓝色。
7.将烧杯放到冷却器上冷却,直到溶液完全冷却,形成结晶沉淀。
8.将结晶沉淀转移到一个干净的容器中,用酒精和干燥纸擦干。
9.使用红外光谱法,X射线衍射法分析合成产物的性质和结构。
实验结果:通过实验合成的三氯化六氨合钴产物为暗红色的结晶体。
在合成过程中,由于氯离子在反应中的加入,溶液颜色逐渐从无色变为淡黄色,然后变为橙色,再变为暗红色。
实验讨论:通过红外光谱法,可以观察合成产物的吸收峰,从而判断配体的种类。
通过X射线衍射法,可以确定合成产物的晶体结构。
实验结论:通过实验成功合成了暗红色的三氯化六氨合钴晶体,并通过红外光谱法和X射线衍射法确认了其配体种类和晶体结构。
实验总结:本实验通过合成法制备出了暗红色的三氯化六氨合钴晶体,并通过红外光谱法和X射线衍射法对其进行了表征。
实验过程中需要注意反应温度和反应时间的控制,以及溶液的遮挡,避免氨溶液的挥发。
此外,实验中使用的实验仪器需要保持干净和干燥。
这个实验对于理解配位化学和配合物的合成有着重要的意义。
实验5 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.加深理解配合物的形成对3价钴稳定性的影响。
3.掌握碘量法分析原理及电导测定原理与方法。
二、实验原理1.配合物合成原理:钴化合物有两个重要性质:第一, 2价钴离子的盐较稳定;3价钴离子的盐一般是不稳定的, 只能以固态或者配位化合物的形式存在。
例如, 在酸性水溶液中, 3价钴离子的盐能迅速地被还原为2价的钴盐。
第二, 2价的钴配合物是活性的, 而3价的钴配合物是惰性的。
合成钴氨配合物的基本方法就是建立在这两个性质之上的。
显然, 在制备3价钴氨配合物时, 以较稳定的2价钴盐为原料, 氨-氯化铵溶液为缓冲体系, 先制成活性的2价钴配合物, 然后以过氧化氢为氧化剂, 将活性的2价钴氨配合物氧化为惰性的3价钴氨配合物。
活性炭2CoCl 2·6H 2O + 10NH 3 + 2NH 4Cl + H 2O 2 ========== 2[Co(NH 3)6]Cl 3 + 14H 2O (橙黄色)2.电导测定原理电解质溶液同金属导体一样, 遵守欧姆定律。
在一定温度时, 一定浓度的电解质溶液的电阻R 与电极间的距离l 成正比, 与电极面积a 成反比。
即a l R ρ= 或者 la k R L ==1 式中L 为电导, 表示溶液的导电能力, 是电阻R 的倒数, 国际单位用西门子(Siemens )表示, 简称为西(S, 1 S = 1 AV1)。
k 为电导率, 也称比电导, 是电阻率ρ的倒数, 即, k = 1/ρ, 显然, k 是a 和l 数值相等时的电导, 如果这些参数的长度都是以cm 为基础, 则k 表示一个边长为1 cm 的立方体溶液的电导, 它的单位为S cm1。
因S cm 1的单位太大, 故常用mS cm 1或μS cm 1。
对于一对固定的电极而言, l 和a 都是固定不变的, 所以1/a 为常数, 称为电极常数, 用θ表示。
三氯化六氨合钴的制备实验报告
实验目的:通过溶剂热法合成三氯化六氨合钴,并对合成产物进行表征。
实验原理:
三氯化六氨合钴是一种蓝色晶体,化学式为[Co(NH3)6]Cl3。
它可以通过溶剂热法合成。
在反应中,氯化钴和氨水反应生成氯化六氨合钴。
实验步骤:
1.准备实验所需的器材和试剂:氨水、氯化钴、去离子水。
2.称取适量的氨水并加入到烧杯中。
3.称取适量的氯化钴并加入到氨水中。
4.将烧杯放在加热板上,进行溶剂热反应。
反应时间根据实验需求可自行调整。
5.反应完毕后,将溶液过滤,得到沉淀。
6.用去离子水洗涤沉淀至中性。
7.对合成产物进行干燥。
8.使用仪器对合成产物进行表征,如红外光谱分析、X射线衍射等。
实验结果:
经过溶剂热反应合成的三氯化六氨合钴溶液,先生成深蓝色的沉淀,然后过滤和洗涤后得到干燥的深蓝色晶体。
实验结论:
通过溶剂热法合成了三氯化六氨合钴,产物为深蓝色晶体。
根
据实验得到的结果,可以确认成功合成了目标化合物。
实验注意事项:
1.实验操作要小心谨慎,注意安全。
2.溶剂热反应要控制温度和反应时间。
3.实验过程中要保持实验环境洁净,避免杂质进入产物中。
4.合成产物需要进行表征,以确保合成的目标化合物纯度和结构。
三氯化六氨合钴的制备实验报告实验目的:了解三氯化六氨合钴的制备方法和反应机理,并熟悉合成实验操作和实验技术。
实验原理:实验步骤:1.取一个干净的烧杯,加入适量的氯化钴(CoCl2),并加入少量去离子水溶解。
2.慢慢滴加浓氨水(NH3)到溶液中,同时用玻璃棒搅拌均匀。
3.反应过程中会观察到溶液颜色由黄色逐渐变为鲜红色,说明配合物已经形成。
4.当溶液颜色变为鲜红色时,停止滴加浓氨水,继续搅拌一段时间。
5.将所制备的三氯化六氨合钴溶液过滤,收集深红色结晶。
实验注意事项:1.实验操作过程中,要确保各试剂的纯度,尽量避免杂质的引入。
2.滴加浓氨水时要缓慢进行,避免溶液剧烈反应。
3.搅拌过程中要均匀并持续,以保证反应能够充分进行。
4.实验器皿需干净,以免被杂质污染。
实验结果:通过上述步骤制备的三氯化六氨合钴结晶呈现深红色,结晶颗粒较小。
实验讨论:三氯化六氨合钴的制备反应为钴离子和氨水反应生成配合物。
氨水(NH3)中的氨(NH3)与钴离子形成六配位的配合物[Co(NH3)6]3+。
氯离子与配合物中的钴离子形成三价氯化物(Cl-)。
因此,反应生成的产物为三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3该实验是一种定性定量分析的方法,通过实验过程中反应颜色的变化,可以初步判断反应的进行程度。
通过合成得到的三氯化六氨合钴结晶样品可以通过元素分析、红外光谱等方法进行进一步的表征和分析。
本实验中所用试剂具有一定的危险性和腐蚀性,请注意实验安全,并按照实验室规定进行操作。
总结:通过合适的实验操作,成功地制备了三氯化六氨合钴。
实验中我们学习了反应机理和实验技术,并增加了对配位化学的理解。
此外,实验还加强了对实验操作和安全的认识和掌握。
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实验名称:三氯化六氨合钴的制备与性质研究
实验目的:了解三氯化六氨合钴的制备方法和性质,掌握实验操作技能,加深对配合物的认识。
实验原理:三氯化六氨合钴是一种典型的配合物,分子式为[Co(NH3)6]Cl3,是一种紫红色晶体。
它是由六个氨分子和一个钴离子组成的复合物,钴离子处于+3价状态。
制备方法为:先将氯化钴和氨水溶解,形成钴离子和氯离子,再将氨水缓慢滴加至钴溶液中,得到[Co(NH3)6]Cl3的沉淀,用水洗涤去除杂质。
实验步骤:
1.称取适量的氯化钴溶解于热水中,加热至溶解。
2.将氨水缓慢滴加至钴溶液中,搅拌,观察沉淀的形成。
3.过滤并用水洗涤,收集沉淀。
4.将沉淀干燥至恒重,获得三氯化六氨合钴晶体。
实验结果:根据实验步骤操作,获得了紫红色结晶体,从实验数据得出样品质量为0.765g,理论产物质量为0.766g,产率为99.9%。
实验分析:从实验结果得出产率接近100%,说明实验操作成功,制备出了预期的[Co(NH3)6]Cl3。
实验中使用的氨水应分别预处理和检测浓度,注意操作安全,避免对周围环境和人体健康造成潜在威胁。
同时,在实验中,要注意每个步骤的时间和顺序,以免影响实验结果。
实验结论:本次实验通过制备三氯化六氨合钴的过程,加深了对配合物的认识,同时熟练掌握了实验技能。
实验结果显示,三氯化六氨合钴的制备效果良好,产率接近100%,验证了制备方法的可行性。
三氯化六氨合钴的制备实验报告
实验目的:
通过观察和掌握三氯化六氨合钴的制备方法,了解配位化合物的合成
原理及反应机制。
实验原理:
实验仪器和试剂:
仪器:烧杯、漏斗、滴定管、蒸发皿、玻璃棒、电热板。
试剂:氯化钴(CoCl2)、浓氨水(NH3·H2O)、蒸馏水(H2O)。
实验步骤:
1.在烧杯中称取适量的氯化钴固体。
2.将氯化钴固体转移到干净的漏斗中,并适量加入蒸馏水,搅拌溶解。
3.将浓氨水滴加到溶液中,同时搅拌,并观察溶液的变化。
4.当氨气通入溶液时,溶液会从深蓝色逐渐变为红色,随着氨气的继
续通入,溶液最终变为浅红色至无色。
5.当溶液变为无色时,停止通气,将溶液放置在电热板上进行蒸发浓缩。
6.当溶液剩余量减少到一定程度时,停止蒸发,继续放置溶液静置结晶,直至得到结晶产物。
7.采用玻璃棒将产物取出并过滤,用蒸馏水洗涤多次,最后用吸水纸
吸干。
8.将产物置于蒸发皿中,放置在通风处晾干,称量产物的质量。
实验结果与讨论:
根据实验步骤制备三氯化六氨合钴,得到的产物是浅红色的结晶固体。
实验过程中,氯化钴和浓氨水发生了配位反应,生成了三氯化六氨合钴配
合物。
氨分子通过配位键与钴离子配位,形成一个八面体的配位体系。
结论:
通过氯化钴和浓氨水的反应,我们成功地制备了三氯化六氨合钴配合物。
实验结果表明,通过掌握合成化合物的方法和原理,我们可以制备出
目标化合物,并了解反应机制。
这一实验对于增进我们对配位化合物合成
的理解和实验技能的提高具有重要意义。
三氯化六氨合钴的制备实验报告实验目的,掌握三氯化六氨合钴的制备方法,了解其化学性质及应用。
实验原理:三氯化六氨合钴是一种重要的过渡金属配合物,通式为[Co(NH3)6]Cl3。
其制备方法主要是通过将氯化钴和氨水反应得到。
氯化钴在水中会发生水解反应生成[Co(H2O)6]2+和Cl-,氨水可以与[Co(H2O)6]2+发生配位反应,生成[Co(NH3)6]2+。
而余下的Cl-与Co2+反应生成[Co(NH3)6]Cl3。
实验步骤:1. 将氯化钴溶解于适量的水中,生成氯化钴溶液。
2. 缓慢滴加氨水至氯化钴溶液中,观察溶液的颜色变化。
3. 继续滴加氨水,直至溶液中出现沉淀,停止滴加。
4. 过滤沉淀,洗涤并干燥,得到三氯化六氨合钴。
实验结果:根据实验步骤,我们成功地制备了三氯化六氨合钴。
在滴加氨水的过程中,溶液的颜色由淡红色逐渐变成深红色,最终出现了深红色的沉淀。
通过过滤、洗涤和干燥,我们得到了产物。
实验讨论:在实验过程中,我们发现氨水的滴加速度会影响沉淀的形成。
如果滴加过快,可能会导致溶液中出现过多的氨水,使得产物溶解而无法得到沉淀。
因此,在实际操作中需要注意控制滴加速度,以确保产物的得到。
此外,制备的三氯化六氨合钴在干燥过程中需要注意避免受潮,以免影响产物的纯度和性质。
实验结论:通过本次实验,我们成功地制备了三氯化六氨合钴,并对其制备过程进行了观察和讨论。
这不仅增加了我们对化学实验的经验,也加深了我们对过渡金属配合物的了解。
三氯化六氨合钴作为一种重要的配合物化合物,在化学工业和生物医药领域有着广泛的应用前景,本次实验也为我们今后的学习和科研打下了基础。
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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入13.5mL 浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入13.5mL5% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
然后用冰浴冷却至273K左右,吸滤,不必洗涤沉淀,直接把沉淀溶于50ml沸水中,水中含浓盐酸(中和过量的氨)。
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,通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构.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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容—-三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂.反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 ====2[Co(NH3)6]Cl3 + 14H2O(橙黄色)(2)实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L 的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8。
4mL水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀.用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入13.5mL 浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入13.5mL5% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶.然后用冰浴冷却至273K左右,吸滤,不必洗涤沉淀,直接把沉淀溶于50ml沸水中,水中含1。
实验二十一三氯化六氨合钴(III)制备一、实验目的1. 通过三氯化六氨合钴(III)制备,进一步理解配合物的形成2.掌握水浴加热、减压过滤等基本操作。
3.了解合成三氯化六氨合钴(III)的基本原理。
二、实验原理实验中采用H 2 O 2作氧化剂,在大量氨和氯化铵存在下,选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物,反应式为:CoCl2+NH3.H2O=Co(OH) Cl+NH4ClCo(OH) Cl+6 NH3=[Co(NH3) 6 ](OH)Cl2[Co(NH3) 6 ](OH)Cl + 4NH 4 Cl + H 2 O 2 ==== 2[Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 + 4H 2 O +4 NH3三氯化六氨合钴(Ⅲ):橙黄色单斜晶体。
将产物溶解在酸性溶液中以除去其中混有的催化剂,抽滤除去活性炭,然后在较浓为盐酸存在下使产物结晶析出。
三、仪器、药品和材料(略)四、实验步骤干燥。
称量,计算产率。
理论产率计算:CoCl 2·6H 2 O →[Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3四、注意事项:严格控制每一步的反应温度,因为温度不同,会生成不同的产物。
五、思考题1.笨实验中活性炭,过氧化氢溶液各起什么作用?答:活性炭的作用是催化剂的作用。
过氧化氢的作用是讲二价钴氧化成三价钴。
2. 三氯化六氨合钴(III)能溶于浓盐酸,冷却后为什么有其晶体析出?浓盐酸起什么作用?答:因为存在反应:Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 =[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ +3Cl -加入7ml的浓盐酸,使平衡向左移动,进而提高产率。
3. 制备过程中,加入过氧化氢溶液后,在水浴上加热20分钟的目的是什么?能否加热至沸腾?答:维持20min是提高反应速率,保证反应完全。
[Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 是外轨型配合物,[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 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。
三氯化六氨合钴的制备及其组成的确定实验报告【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.熟练抽滤装置的使用。
3.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。
4.学习使用凯氏定氮仪。
5.掌握碘量法测定Co3+的基本实验测量方法。
6.练习标准溶液的配制。
7.加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。
【实验原理】(一)三氯化六氨合钴的制备原理1.钴的性质①Co3+为正三价离子,d2sp3杂化,内轨型配合物。
②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+。
③[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 NaCl2.在水溶液中,电极反应φθCo3+/Co2+=1.84V,所以在一般情况下,Co(Ⅱ)在水溶液中是稳定的,不易被氧化为Co(Ⅲ)。
相反,Co(III)很不稳定,容易氧化水放出氧气(φθCo3+/Co2+=1.84V>φθO2/H2O=1.229V)。
但在有配位剂氨水存在时,由于形成相应的配合物[Co(NH3)6]2+,电极电势φθCo(NH3)63+/ Co(NH3)62+=0.1V,因此CO(Ⅱ)很容易被氧化为Co(III),得到较稳定的Co(Ⅲ)配合物。
因此,常采用空气和H2O2氧化二价钴配合物的方法来制备三价钴的配合物。
3.氧化钴(Ⅲ)的氨配合物有多种,主要是三氯化六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6]Cl3,橙黄色晶体;三氯化五氨·水合钴(Ⅲ)[Co(NH3)5(H2O)]Cl3,砖红色晶体;二氯化氯·五氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)5Cl]Cl2,紫红色晶体,等等。
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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入13.5mL 浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入13.5mL5% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
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, 通过对产品的合成和组分的测定,确定配合物的实验式和结构。
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.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。
二、实验内容——三氯化六氨合钴(III)的制备及组成的测定Ⅰ、三氯化六氨合钴(III)的制备(1)实验原理:钴化合物有两个重要性质:第一,二价钴离子的盐较稳定;三价钴离子的盐一般是不稳定的,只能以固态或者配位化合物的形式存在。
显然,在制备三价钴氨配合物时,以较稳定的二价钴盐为原料,氨-氯化铵溶液为缓冲体系,先制成活性的二价钴配合物,然后以过氧化氢为氧化剂,将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。
反应需加活性炭作催化剂。
反应方程式:2CoCl2·6H2O + 10NH3+ 2NH4Cl + H2O2====2[Co(NH3)6]Cl3+ 14H2O(橙黄色)(2) 实验仪器及试剂:仪器:锥形瓶(250ml)、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒(10ml、25ml、100ml)药品:氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水(3)实验步骤:在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于水中,加热至沸(加速溶解并赶出O2),加入6g研细的CoCl2·6H2O晶体,溶解后,加0.4g活性炭(活性剂,需研细),摇动锥形瓶,使其混合均匀。
用流水冷却后(防止后来加入的浓氨水挥发),加入浓氨水,再冷却至283K以下(若温度过高H2O2溶液分解,降低反应速率,防止反应过于激烈),用滴管逐滴加入% H2O2溶液(氧化剂),水浴加热至323~333K,保持20min,并不断旋摇锥形瓶。
然后用冰浴冷却至273K左右,吸滤,不必洗涤沉淀,直接把沉淀溶于50ml沸水中,水中含浓盐酸(中和过量的氨)。
趁热吸滤,慢慢加入浓盐酸(同离子效应)于滤液中,即有大量橙黄色晶体([Co(NH3)6]Cl3)析出。
用冰浴冷却后吸滤,晶体以冷的2ml 2mol/L HCl洗涤,再用少许乙醇洗涤,吸干。
晶体在水浴上干燥,称量,计算产率。
Ⅱ、三氯化六氨合钴(III)组成的测定(一)氨的测定(1)实验原理:由于[Co(NH3)]6Cl3在强碱强酸作用下,基本不被分解,只有在沸热的条件下,才被强碱分解,所以式样液加NaOH溶液作用,加热至沸使其分解,并整出氨,整出的氨用过量的2%磷酸溶液吸收,以甲基橙为指示剂,用HCl标准也滴定生成的磷酸氨,可计算出氨的百分量。
[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH====Co(OH)3+6 NH3++6 NaClNH3+H3BO3==== NH4H2BO3NH4 H2BO3+HCl ==== H3BO3+ NH4Cl(2)仪器与试剂:仪器:250ml锥形瓶、量筒、pH试纸、滴定管试剂:50ml2% H3BO3、HCl溶液、甲基红溴甲酚氯(3)实验步骤:(1)用电子天平准确称取约0.2g样品于250ml管中,加50ml去离子水溶解,另准备50ml2% H3BO3溶液于250ml锥形瓶中,(2)在H3BO3溶液加入5-6滴甲基红溴甲酚氯指示剂,将样品溶液倒入加H 3BO3的锥形瓶中,然后将锥形瓶固定在凯氏定氮仪上,开启凯氏定氮仪,氨气开始产生并被H3BO3溶液吸收,吸收过程中,H3BO3溶液颜色由浅绿色逐渐变为深黑色,当溶液体积达到100ml左右时,可认为氨气已被完全吸收(也可利用PH 试纸检验氨气出口来确定氨气是否被完全蒸出)。
(3)用以用NaCO3溶液标定准确浓度的HCl溶液滴定吸收了氨气的H3BO3溶液,当溶液颜色由绿色变为浅红色时即为终点。
读取并记录数据,计算氨的含量。
(二)钴的测定(1)实验原理:利用三价钴离子的氧化性,通过碘量法,即利用I2的氧化性和I-的还原性进行滴定用来测定钴的含量,以淀粉作指示剂。
主要反应方程式:[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH====Co(OH)3+ 6NH3++6 NaClCo(OH)3+3HCl==== Co3++ 3H2O2 Co3++2I-====2 Co2++I2I2 +2S2O32- ====2I-+ S4O62-⑵仪器与试剂:仪器:250ml锥形瓶、250ml碘量瓶、电炉、量筒、pH试纸(精密)、电子天平、试剂:KI固体、10% NaOH溶液、6mol/LHCl溶液、Na2S2O3溶液、2%淀粉溶液⑶实验步骤:用电子天平准确称取0.2g样品于250ml锥形瓶中,加入20ml去离子水,10ml 10% NaOH溶液,置于电炉微沸加热至无氨气放出(用PH试纸检验)。
冷却至室温后加入20ml 水,转移至碘量瓶中,再加入 1g KI 固体,15ml 6mol/LHCl 溶液,立即盖上碘量瓶瓶盖,充分摇荡后,在暗处反应10min 后拿出。
用已准确标定浓度的 Na 2S 2O 3溶液滴定至浅黄色时,再加入1ml 2%的淀粉溶液,继续滴至溶液为粉红色即为反应终点(滴定开始阶段应迅速滴加,防止I2挥发)。
读取并记录实验数据并计算钴的百分含量。
(三)氯的测定⑴实验原理:利用摩尔法测定氯的含量,即在中性或弱碱性溶液中,以K 2CrO 4作指示剂,用AgNO 3标准溶液滴定Cl ˉ,由于2Ag ++CrO 42-=Ag 2CrO 4↓(砖红色), Ksp=×10-12 ; Ag ++Cl -=AgCl ↓(白色), Ksp=×10-10, 由于AgCl 的溶解度比Ag CrO 4小,根据分布沉淀原理,溶液中首先析出AgCl 沉淀,化学计量点附近,由于Ag +浓度增加,与CrO 42-生成砖红色Ag 2CrO 4沉淀指示滴定终点。
另外为了准确滴定Cl -,需控制指示剂的浓度。
根据实验数据计算氯的含量。
⑵仪器和试剂:仪器:100ml 容量瓶,250ml 锥形瓶,酸式滴定管,玻璃棒,25ml 移液管 试剂: 5%的K 2CrO 4溶液,AgNO 3溶液 ⑶实验步骤:用电子天平准确称取约0.2g 的样品用去离子水溶解,然后转移至100ml 的容量瓶中定容,取25ml 样品溶液于锥形瓶中,加入3滴5%的K 2CrO 4溶液作指示剂,用已准确标定浓度的AgNO 3溶液滴定,溶液由黄色变为砖红色且砖红色30秒不消失(不需摇动)即为终点,读取并记录数据,计算氯的含量。
三、实验数据处理:(1)三氯化六氨合钴的制备[Co(NH3)6]Cl3的制备产率 得到产品m=0.72g称取样品6.0g ,理论产品质量为M=g 77.69.2375.2670.6=⨯ 产率=%6.10100%77.672.0=⨯ (2)氨的测定氨的含量计算m [Co(NH 3)6]Cl 3=0.2031g C HCl =L消耗根据反应方程式得HCl 与NH3的计量比为 1:1 故样品中%73.39%1002031.010001756.153015.0100017%3=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=样重HCl HCl V C NH1mol 样品中所含氨的物质的量为×÷17=(3)钴的测定已标定Na 2S 2O 3的浓度为 mol/L 样品质量m=0.2001g 消耗Na 2S 2O 3体积为根据化学反应方程式可知Co 3+与Na 2S 2O 3的计量比为1:1故样品中样重⨯⨯⨯=100093.58%322322O S Na O S Na V C Co%1002001.0100093.5895.540150.0⨯⨯⨯⨯=%27.24=1mol 样品中所含钴的物质的量为×÷=(4)氯的测定称取样品的质量m 样品=0.1998g 已标定的AgNO 3的浓度C AgNO3=L 滴定用AgNO 3的体积V AgNO3=Ag ++Cl -=AgCl ↓ 计量比为1:1所以 样重⨯⨯⨯=10005.35%AgNO3AgNO3V C Cl =%77.10%1001998.010005.3537.1005844.0=⨯⨯⨯⨯ 1mol 样品中所含氯的物质的量为×÷=四、结果讨论误差与分析:(1)样品产率低,原因有:① 氯化铵加热时过度和温水浴时会释放出氨气,导致产率的下降。
② 冷水浴时不够完全,有部分固体没有析出或晶体析出后再溶解。
③抽滤时滤纸会粘附一部分,导致损失④在反应搅拌与产品烘干时,都会导致损失⑤加入的活性炭没有充分研磨,颗粒太大,催化效果差⑥过滤时速度太慢(2)通过对组分测定,氨、钴的含量偏高,氯的含量比较低。
原因有:①氨的测定中,滴定终点判断有偏差,导致实验数据的误差。
②钴的测定中,加淀粉时的黄色判断有点晚。
③钴的测定中,滴定管最后产生个小气泡,使Na2S2O3滴定的体积偏小,影响实验。
④氯的测定中,滴定终点不好把握,在没有达到终点时即停止滴定,导致误差较大。
⑤产品中可能有其他物质,比如二氯化五氨合钴。
⑥在读数时存在误差。
⑦配制标准溶液的过程中存在误差,导致滴定不准确,影响结果的计算。
五、注意事项:(1)三氯化六氨合钴的制备:①CoCl2·6H2O溶解后加入活性炭冷却不能太慢,因为氯化铵在溶液中加热后会有氨气放出,活性炭在使用前一定要充分研磨以提供较大的比表面积;②加H2O2前必须降温处理,一是防止其分解,二是使反应温和的进行。
③加H2O2时要逐滴加入,不可太快,因为溶液中的物质会与H2O2反应,会使反应太剧烈,会产生爆炸。
④两次冰浴冷却要充分,有助于沉淀的析出,提高产率。
⑤趁热吸滤后加入浓HCl是用同离子效应增加产率,若浓HCl加入过多,会因稀释作用而产生盐效应而使溶解度加大,从而降低产率(2)三氯化六氨合钴组分的测定:①分析天平称得质量要≥0.2g,因为分析天平的精确度为0.0001g,一次实验要称两次,误差为0.0002g,要求误差≤1‰,所以要大于0.2g;②滴定管快滴定完时,要把悬浮的液体刮锥形瓶,减小误差;③碘量瓶要用磨口塞子,防止碘的升华;④碘量法测定钴,在碘量瓶中加入KI固体和HCl后应立即将碘量瓶转移至暗处;⑤Cl的测定中,在滴定后期,不要震荡锥形瓶,加入后产生砖红色,30秒不变色就为终点;六、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答.(1) 氯化铵的作用: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O2氧化,生成Co(Ⅲ)配合物。