三氯化六氨合钴的制备

三氯化六氨合钴（III）的制备和组成测定实验目的1、学会三氯化六氨合钴（III）的制备方法。2、加深理解配合物形成对Co3+稳

定性的影响。实验原理（一）性质有关电对的电极反应和标准电极电势分别为：Co3++e-

Co2+

Ey

=1.80V（酸性）[Co(NH3)6]3++e-

[Co(NH3)6]2+Ey

=0.10VO2+2H2O+4e-

4OH-

Ey

=0.41VH2O2+2e-

2OH-

Ey

=0.88V钴盐在溶液中都是以Co2+离子形式存在。与氨配合物

[Co(NH3)6]3+则相对稳定。Co3+能与NH3形成多种配合物，主要有：[Co(NH3)6]Cl3（橙黄）（以活性炭为催化剂）[Co(NH3)5(H2O)]Cl3（砖红）[Co(NH3)5Cl]Cl2（紫红）等。（无活性炭）这些配合物的制备条件各不相同，在以活性炭为催化剂时，主要产物是[Co(NH3)6]Cl3。实验原理（二）制备2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O

[Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)6]Cl3

在盐酸中析出（20℃时在水中溶解度为0.26mol·L-1）实验原理（三）配合物组成的确定实验原理2[Co(NH3)6]Cl3+6NaOH

挥发出的NH3用HCl标准溶液吸收，再用NaOH标准溶液滴定过量的HCl溶液。通过计算氨的质量分数，确定中心原子的配位数。2Co(OH)3↓+12NH3↑+6NaCl用氧化还原滴定法确定钴离子的含量用电导率仪测定一定浓度配合物溶液的电导率，确定外界离子个数：根据公式：λm=L/c计算出摩尔电导率λm值。根据λm值可确定溶液中的离子总数（参考下表），进而确定外界离子个数，25℃时，离子数与λm的关系离子数λm／S·cm3·mol-12118~1313235~2734408~4355523~560实验步骤（一）三氯化六氨合钴（III）的制备3.0gCoCl2·6H2O

2.0gNH4Cl

5.0cm3水于250.0cm3锥形瓶中微热溶解加0.50g活性炭→冷却加7.0cm3浓氨水，冷却至10℃以下慢慢滴加

60g·dm-3H2O210.0cm3→水浴加热至60℃恒温

20min→冷水、冰水冷却，减压过滤，保留沉淀。小烧杯中加入25.0cm3沸水和2.0cm3浓HCl、沉淀和滤纸→溶解→趁热减压过滤→滤液转入锥形瓶→慢慢滴加4.0cm3浓HCl→冰水冷却→减压过滤→产品放在105℃烘箱中烘干20min。（二）三氯化六氨合钴（III）组成的测定1.

配体NH3个数的测定：圆底烧瓶：准确称取0.2000g左右产品，加30.0cm3蒸馏水、5.0cm35.0mol·dm-3NaOH、沸石少许。锥形瓶：准确移取30.0cm3

0.5000mol·dm-3HCl标准溶液（自配，已标定）。按下图组装蒸馏装置开始蒸馏，至溶液粘稠为止。2、钴离子含量的测定准确称取产品0.2000g于碘量瓶中加入80.0cm3

水溶解后加入10%NaOH

15.0cm3

加热至沸15-20min，冷却。加入50.0cm3

水和1.0gKI溶解后加入6.0mol·L-1HCl约15.0cm3，暗处放置10min。用0.1000mol·L-1NaS2O3

标准溶液滴定至浅棕色，加入1.0cm3淀粉溶液，滴至蓝色消失。计算，确定钴离子含量3、确定外界离子个数用分析天平准确称取产品0.0400g左右，在100.0ml容量瓶中配成溶液。用电导率仪测其L，代入公式计算λm，查表确定粒子总数和外界离子个数按开关键：开机链接电导电极调节温度：25℃选择K=1.000电导率仪的使用电极常数确定：0.980根据电极上的标示调节按确认键仪器进入测量状态将电极用蒸馏水洗干净，用滤纸吸干，插入待测液中，轻摇，稳定后屏上所现数据即为该溶液的电导率值根据公式：λm=L/c计算出摩尔电导率λm值。根据λm值可确定溶液中的离子总数（参考下表），进而确定外界离子个数，25℃时，离子数与λm的关系离子数λm／S·cm3·mol-12118~1313235~2734408~4355523~560完1.用所学知识解释，为什么[Co(NH3)6]3+比[Co(NH3)6]2+稳定？答：Co的价电子结构是3d74s2，Co2+（3d7）和Co3+（3d6）的配位数都是6，Co2+的d电子数大于6，只能形成外轨型（sp3d2杂化）配合物，能量较高，不稳定（=1.29×105）；而Co3+的d电子数等于6，可形成内轨型（d2sp3杂化）配合物，能量较低，较稳定（=1.58×1035）。2.在产品制备过程中，如何加入H2O2和浓HCl溶液？它们各起什么作用？答：加H2O2的作用是提供氧化剂，要在较低温度（低于10℃）下慢慢滴加，目的是控制反应温度，以免反应放热，温度升高，H2O2自身分解而失效；加浓HCl分两次进行，第一次在沸水中加入，第二次则要慢慢滴加，其作用是提供酸性条件（中和碱性条件下的OH-阴离子）和Cl-（同离子效应，使[Co(NH3)6]Cl3析出）。3.在产品制备过程中，几次控制温度的目的是什么？答：共有6次控制温度：（1）加双氧水时，控制冷水温度（低于10℃），目的是避免双氧水分解；（2）水浴加热60℃，充分反应；（3）第一次减压过滤，冰水冷却，目的是除去低温下可溶性杂质（如NH4Cl、NH3·H2