顺反式二水二草酸合铬酸钾的制备及相关性质(实验方案)

1、顺/反式二水二草酸根合铬酸钾的制备及性质研究实验人员：崔益之、王驰、张衡 班级：化学类班原理： = 1 * ALPHABETIC A：通过对顺、反式盐吸收光谱的测定，可以看到二者有大致相同的吸收光谱，但顺式盐比反式盐的吸收峰更高些。当反式异构体溶液放置一段时间后，使异构化作用完全则得到和顺式异构体完全相同的吸收曲线。含有两种有色物质的吸光度，反式盐在异构化时浓度的变化可以用吸光度的变化来量度，实验所测的量是反式异构体溶液发生异构化时的吸光度和完全经受异构化后的相同浓度溶液的吸光度之差。 我们可以设定：AT：反式异构体在溶液中的吸光度AT = TlT0Ac：顺式异构体在溶液中的吸光度Ac = C

2、lC 终 = ClT0At：时间t时异构化溶液的吸光度At = TlTt + ClCt = TlTt + Cl T0 TtAc At：在时间t时留在溶液中的反式异构体的量度，即：Ac AT：含有反式异构体溶液的初始浓度量度，即：可以推论，如果是一级反应，则：ln(Ac At) = ln(Ac AT) kt（事实上：对于一级反应v=kt，即，从而，导出Inc=Inc0-kt）依次类比推出二级反应以及零级反应的表达式。 = 2 * ALPHABETIC B：虽然在水溶液体系中反式结构不如顺式结构稳定，但因为反式异构体的溶解度较小，其将从共存体系中析出，使反应向生成反式异构体的方向进行，并得到纯度较

3、高的晶体。Cr2O72-+7H2C2O4=2Cr(C2O4)2( H2O)2-+6CO2+3H2O(溶解度低)C: 用稀氨水分别作用于顺、反异构体，所得碱式盐溶解度不同，用此反应可对产品做出定性鉴别。试剂及仪器：仪器：量筒（10ml 2只，50ml 1只）；烧杯（50ml 2只，250ml 1只）；布氏漏斗（ 7cm）及吸滤瓶；表面皿，蒸发皿，容量瓶（25ml，50ml 各2只），研钵，分光光度计、两个小瓶、显微镜。试剂：重铬酸钾；草酸；高氯酸；无水酒精；稀氨水；盐酸；冰。实验步骤：（一）反式的制备：称12克于250ml烧杯中（烧杯不宜太小），加入约12ml沸水溶解。另称取4克于50ml烧杯中

4、，加约7ml沸水溶解。把溶液分批少量地加到溶液中。如果反应剧烈则用表面皿盖上烧杯。反应完毕后， = 1 * ZODIAC1 甲：溶液转移到50ml的烧杯中加热蒸发至原溶液体积的3/4时(即有晶膜出现)，使其继续缓慢自然蒸发至原体积的2/3（需放置几天），即有淡紫色的晶体析出，注意取出析出的晶体，使溶液不至浓缩过度析出顺式异构体。 = 2 * ZODIAC1 乙：直接静置数天，等待析出晶体，并注意取出析出的晶体，使溶液不至浓缩过度析出顺式异构体。以冰水和酒精洗涤晶体，滤出晶体后在烘箱中60 C烘干，称重并在显微镜下观察晶体的形状。产品放在密闭的小瓶中保存以备下面实验使用。(二) 顺式的制备：将2

5、克和6克分别研细后，均匀温和研磨混合，紧密堆放在15cm直径的蒸发皿中。放一滴水于混合物的坑中，用表面皿盖在蒸发皿上，即发生剧烈反应(如无反应，微热)。产物为暗紫色的粘性液体， = 1 * ZODIAC1 甲：向其中倒入10ml无水酒精，研磨直至反应产物凝固。如果凝固缓慢，倾出上层酒精液体，以第二份酒精重复这一过程至产物完全结晶。 = 2 * ZODIAC1 乙：采用冰水冷却使其固化，粉碎，混入微量的水。抽滤，用少许水洗涤，再用无水酒精洗涤。在60烘干称重，并在显微镜下观察晶体的形状。产品放在密闭的小瓶中保存以备下面实验使用。(三) 顺反异构配合物的鉴别放几颗制得的晶体于滤纸上，加几滴稀氨水，

6、顺式异构体迅速形成深绿色溶液浸润在滤纸上，而没有固体剩下。反式异构体形成不溶性的浅棕色固体。这些变化是由于形成了顺式和反式二草酸羟基水合铬(III)离子。(四) 试验异构体的纯度放几颗制得的晶体于滤纸上，加几滴稀氨水，顺式异构体迅速形成深绿色溶液浸润在滤纸上，而没有固体剩下。反式异构体形成不溶性的浅棕色固体。这些变化是由于形成了顺式和反式二草酸羟基水合铬(III)离子。(五) 测定顺、反式异构体的吸收光谱：各取两份重量相等的（7080mg）上述制备的顺、反异构体配制成25mL溶液。分别测定顺、反异构体溶液在波长330600nm范围内的吸收光谱。画出吸收曲线，选择两种异构体之间最大吸收差别处的波

7、长。（注意：在测量反式异构体的吸收光谱时，必须配制冷的溶液（10 C）以减少在测量时异构化为顺式。）计算出二者的吸光系数。(六)异构化反应级数及速度常数的测定：称取两份重量相等的反式异构体（7080mg），一份用10-4molL-1高氯酸溶液溶解并于50ml容量瓶中稀释至刻度，可放置热水浴中恒温一段时间，加速其异构化。然后将另一份样品也溶解于10-4molL-1高氯酸溶液中并稀释至50ml。在1cm比色皿中于所选择的波长下迅速测定这两个溶液的吸光度差（以10-4molL-1高氯酸溶液作为参比液）。每隔3分钟读一个数据，共67个数据即可。当反应速度慢下来时，时间间隔可以增长。作图求反应级数和速度常数k。（不同的反应系数对应不同的吸光曲线，利用统计学方法找出最佳拟合函数即可）。为提高准确性采用不同的坐标以得出线性关系。（若测出不同温度下的吸光度，还可以计算出此反应的活化能）（七）化学反应平衡常数的测定：紧接步骤六，后期吸光度的变化将越来越小，最终将稳定在一个定值附近，据此算出平衡时顺反式异构体的平衡浓度，为保证实验值准确性，配制总浓度不同的溶液平行实验，结果取平均值。得出转化的平衡常数。(八)配合物所带结晶水含量的测定：由于实验中制得的晶体结晶水含量往往不是准确值，这会给测量结果带来一定的误差，为校正这种误差，特增加此步测定结晶水的平均含量。本实验采用