钴(Ⅲ)配合物的制备及表征
基础化学实验I课程小论文题目：钴（Ⅲ）配合物的制备及表征姓名王一贺学号及专业化学**********姓名徐剑光学号及专业化学**********指导教师曾秀琼浙江大学化学系浙江大学化学实验教学中心2014年 1 月前言：在水溶液中，电极反应Eθ（Co3+/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（Eθ（Co3+/Co2+）=1.84V >E θ（O2/H2O）=1.229V）。
但在有配合剂氨水存在时，由于形成相应的配合物[Co(NH3)6]2+，电极电势E θCo[(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。
Co（Ⅲ）可与多种配体配位，能形成多种配合物。
实验方案简述：一、实验中采用H2O2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：2[Co(H2O)6]Cl2（粉红色）+ 10NH3 +2NH4Cl + H2O2 活性炭 C 2[Co(NH3)6]Cl3（橙黄色）+ 14H2O 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，然后再在浓盐酸存在下使产物晶体析出。
293K时，[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度为0.26mol·L-1,K不稳=2.2×10-34，在过量强碱存在且煮沸的条件下会按下形式分解：2[Co(NH3)6]Cl3 + 6NaOH 煮沸2Co(OH)3 + 12NH3 + 6NaCl样品中的Co（Ⅲ）用碘量法测定：2Co(OH)3 + 2I- + 6H+ 2Co2+ + I2 + 6H2OI2 + 2S2O32- S4O62- + 2I-二、2[Co(en) 2 Cl2]Cl的制备：2CoCl2·6H2O+4HCl+4en trans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cltrans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl•HCl•2H2O △trans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl↓+ HCl+2H2Otrans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl △cis- 2[Co(en) 2Cl2]Cl仪器：100mL锥形瓶，布氏漏斗，量筒，胶头滴管，蒸发皿，恒温水浴，抽滤泵，烘箱，分析天平，台天平，250mL碘量瓶，滴定管，红外光谱仪，烧杯。
药品：H2O2(10%),稀盐酸（3+50），浓氨水（AR），浓盐酸，CoCl2·6H2O（AR），氯化铵（AR），活性炭，冰块，3mol·L-1H2SO4,0.1mol·L-1Na2S2O3,20%的NaOH，0.5%淀粉，6mol·L-1HCl，碘化钾（AR）、、亚硝酸钠（AR）、无水乙醇（AR）、NH4Cl（AR）、乙二胺（AR）。
实验步骤：实验一：[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备及Co含量测定1.1、[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备：在100mL锥形瓶中6g研细的氯化亚钴CoCl2·6H2O，4g氯化铵和7mL去离子水，加热溶解后加入0.3g活性炭。
冷却，加入14mL浓氨水，冷却至283K以下，缓慢加入10mL 10%的过氧化氢，水浴加热至333K左右并恒温20min（适当摇动锥形瓶）。
取出，先用自来水冷却，后用冰水冷却。
抽滤，将沉淀溶解于60mL沸稀盐酸（3+50）中（若不溶解可适量补充稀酸），趁热过滤。
在滤液中慢慢加入10mL浓盐酸，冰水冷却。
抽滤。
在378K温度下烘干，称重。
1.2、[Co(NH3)6]Cl3中钴（Ⅲ）的测定准确称取0.5g左右三氯化六氨合钴（Ⅲ）于250mL的磨口烧瓶中，加数粒沸石，加入20mL20%的NaOH，加热煮沸25min，分解三氯化六氨合钴（Ⅲ），将氨蒸发，分解过程中适当补水。
冷却到室温，加入1.5g固体碘化钾，盖上瓶盖，摇动1min后，加入20mL 6mol·L-1HCl,在暗处放置15min。
然后加入100ml去离子水，立即用Na2S2O3标准溶液滴定至黄橙色，然后加入2mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至终点（浅红色）。
几下消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。
计算三氯化六氨合钴（Ⅲ）中钴（Ⅲ）质量分数。
平行测定三次。
实验二：配合物键合异构体[Co(NH3)5NO2 ]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备2.1、[Co(NH3)5C1]Cl2的制备：在氯化钴(Ⅱ)的水溶液中，加入过量NH3·H20和NH4Cl，即生成可溶性的[Co(NH3)6]2+，对所组成的反应混合物进行空气氧化，[Co(NH3)6]2+被氧化成稳定的[Co(NH3)6]3+，随后用过量的盐酸酸化，生成[Co(NH3)5C1]C12。
过滤，洗涤和干燥后，得到紫红色产品。
2.2、配合物键合异构[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备2.2.1 键合异构体(I)的制备：称取1.0 g[Co(NH3)5C1]Cl2(紫红色)溶于15 mL 2 mol’L 氨水中，在水浴中加热，使其溶解，过滤除去不溶物，滤液冷却后用4 mol·L 盐酸酸化至pH=3～4。
加入1.5 g 亚硝酸钠，温和加热使其全部溶解，过滤除去不溶物。
溶液冷却后，小心注入15 mL浓盐酸(在通风厨进行)，再在冰水中冷却，使结晶完全，抽滤，用无水乙醇洗涤两次，风干，产品为黄色。
2.2.2 键合异构体(II)的制备：称取1.0 g[Co(NH3)5Cl]Cl2溶于20 mL水和7 mL浓氨水混合液中，在水裕中加热使其溶解，过滤除去不溶物。
以4mol·L-1 HCl中和，冷却后加入1.0 g亚硝酸钠，搅拌使其溶解。
加入0.5 mL1：1HC1，使溶液pH=5，逐渐生成橙红色沉淀在冰水中冷却，抽滤，晶体用冰冷的去离子水洗涤两次，无水乙醇洗涤两次，在室温干燥，晶体为橙红色。
2.3、配合物键合异构体的红外光谱(IR)测定:将两种异构体在4000~400cm-1范围内测定红外光谱(KBr压片)，在同一张图纸上打印对比。
上面的红外光谱为异构体(I)，下面的红外光谱为异构体(II)。
实验三：[Co(en) 2 Cl2]Cl的制备称取4.0g CoCl2·6H2O于150mL烧杯中，加入25.0mL去离子水，搅拌溶解完全后，滴加1.7mL乙二胺，摇匀。
再缓慢加入3.0mL10% H2O2 （反应放热），稍冷却逐滴滴加8.8mL浓盐酸，溶液颜色加深,调节PH至3—4，得溶液A。
转入100mL蒸发皿中，蒸气浴加热。
取下后稍冷却，再用冰水浴30min。
减压抽滤，干燥。
取一份制得溶液A，用氢氧化钠溶液调节PH至中性。
蒸发至表面出现晶膜，冷却结晶，抽滤，干燥。
实验结果：实验一：[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备及Co含量测定1、[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备2、Co含量测定实验二：实验三：分析与讨论：实验一：[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备及Co含量测定本实验制备终产率较低，主要由于[Co(NH3)6]Cl3 在水溶液中溶解度较高（293K，6.9g/100ml），溶液量较大，因此残留在溶液中的产品较多；Co含量测定中，相对平均偏差符合要求，而结果大于理论值，可能是方案存在系统误差。
可能原因有：1、加入纯净水中的溶解O2 将I- 氧化导致测定结果偏高；2、滴定终点判定存在误差；3、硫代硫酸钠溶液放置时间较长，可能存在少量变质，导致结果偏高。
实验二：配合物键合异构体[Co(NH3)5NO2 ]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备本实验需制备[Co(NH3)5 Cl]Cl2 作为中间原料，相比与制备[Co(NH3)6]Cl3 两者条件存在一定差异，通过实验可以发现，在没有活性炭存在时，由氯化亚钴与过量的氨、氯化铵反应的主要产物是二氯化一氯五氨合钴（Ⅲ），有活性炭存在时的主要产物是三氯化六氨合钴（Ⅲ）。
制备键连异构体时主要制备条件差异在于溶液PH的控制。
当溶液呈酸性时，产物为棕黄色粉末，为[Co(NH3)5NO2 ]，而在中性或弱碱性条件下产物为橙红色粉末。
可能的原因是由于在酸性体系中，亚硝酸多以分子形态存在，氧上连有氢，因此此时N与Co配位更容易；而在中性或弱碱性体系中，氧的配位能力增强，且氧个数多于N，因此在此时O配位更具优势。
红外测定结果表明：实验三：[Co(en) 2 Cl2]Cl的制备实验结果表明在酸性条件下制得的产物为trans- [Co(en) 2Cl2]Cl，而在中性条件下生成的为cis- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl。
由文献可知，cis- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl在中性条件下溶解度小于trans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl，而在酸性条件下恰好相反，故而在酸性条件下，反式产物先析出，由于两种产物的络合平衡的存在，使最终平衡往生成反式产物方向移动，因此最终析出的为反式产物。
中性条件下同理。
感想：每次的探究实验都是一次拓展，一次合作。
不论个人技能如何了得，团队合作都是必不可少。
实验需要出色的个人技能，更需要默契的团队合作。
自主设计实验更是告诉我们实验不是照着书本将步骤完成，更应有自己的想法，敢于质疑，积极思考。
——徐剑光自主设计试验中充满了许多的不确定，每一步的实验现象和结果都有可能会偏离或者与预计的相悖，更多的不确定性，使实验就要求更多的查阅资料、了解相关性质，不断地去改变探索，并通过变量实验结果相互比较，最终得到一个更为有说服力的结果。
——王一贺。
无机化学实验之一种钴(III)配合物的制备
一种钻（IID配合物的制备（2人一组）一、实验目的与要求：1.掌握制备金属配合物最常用方法一水溶液中取代反应和氧化还原反应，了解其基本原理和方法。
2.对配合物组成进行初步推断。
二、教学重点与难点：掌握制备金属配合物最常用的方法一水溶液中取代反应和氧化还原反应，了解其基本原理和方法；学习使用电导仪三、教学方法与手段：讲授法：演示法四、教学课时：4课时五、课的类型：实验课实验原理：1.运用水溶液中的取代反应来制取金属配合物，是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应。
实际上是用适当的配体来取代水合配离子中水分子。
2. Co（n）的配合物能很快进行取代反应，而Co（HD配合物的取代反应很慢。
因此，Co（ni）的配合物一般是通过Co（ii）和配体的一种快速反应生成Co（n）的配合物，然后使它被氧化成为相应的Co（ni）配合物。
3.用化学分析方法的确定某配合物的外界，然后将配离子破坏用来看其内界。
通常用加热或改变溶液酸碱性来破坏它，一般采用定性，半定量甚至估量的分析方法。
推定配合物的化学式后，可用电导仪来测定一定浓度配合物溶液的导电性，与已知电解质溶液的导电性进行对比，可确定该配合物化学式含有几个离子，进一步确定该化学式（电导率不做！ !）°游离的Co2+离子在酸性溶液中可与硫银化钾作用生成蓝色配合物Co（NCS）F，由此可用来鉴定离子的Co2+存在。
Co2++4SCN-=== [Co（NCS）F 蓝色游离的NH4+离子可由奈氏试剂来检定。
NH4++2[Hgl42-+4OH-==[O<Hg2>NH2]Il+7I-+3H2O4、根据我们的反应物的组成（氯化钻、氨水、浓盐酸、水），可能的产物为： [Co（NH3）sC『+（紫红色）、[C O（NH3）6产（黄色）、[Co（NH3）sH2O]3+ （粉红色）！我们要需要的是紫红色的东西！实验内容：一、制备co（ni）配合物取代反应：[C O（H2O）6]C12+6NH3=[C O（NH3）6]C12（浆棕色）氧化反应：[C O（NH3）6]2++H2O2====[CO（NH3）6]C13（土黄色）[C O（NH3）6]3++^ HC1=== [C O（NH3）5C1] Cl2（紫红色，目标物）实验步骤:分称称取NH4C1 1.0g一＞锥形瓶（6ml浓NH3H2O）一＞完全溶解一d辰荡均匀——分数次加入 2.0g 的CoC12-6H2O （红色）一＞浆棕色稀浆一遂直慢加30%比02 3 mL（充分利用H2O2的氧化性，时间最少5min）T完全溶解一6mL浓HC1 （原装）一水浴微热（60~70℃,最高不超过850 15min一＞冷却摇动一5ml 蒸馀冷水分次洗涤（热水会造成产品损失）-5ml冷的6moi L/HC1分次洗涤一抽虑得到产品（紫红色）一＞连同滤纸转移至表面皿烘干（105C）—＞称量（2.0g）【注意每一步反应需要充分，因为氧化和取代反应均需要时间，前面NH4CI/NH3主要起缓冲作用, 在进行内界强取代的时候用原装的HC1 （12 mol I/'）并需加热，而后而洗涤的时候需要用6moi L'原装的对半稀释，如果直接用原装浓盐酸，会溶解掉和抽穿滤纸!】二、组成的初步推断1.产品酸碱性称取0.3g试液一＞烧杯一35ml蒸僧水一溶解一＞pH=5~6 （邓：中性）。
钴(III)配合物(二氯化一氯五氨合钴(III))的制备
谢谢!
1. 记录产品的产量，并计算其产率。
产率计算： 产率=实际产物的量/理论产物的量 M(CoCl2·6H2O)=237.93；M([Co(NH3)5Cl]Cl2)=250.44； 产率φ=实际产物的量/5*2l2 合成产率高，加浓NH3·H2O时，尽量等溶液 凉下来再加，确保NH3能与Co离子配位；在加H2O2(10%)时缓慢的滴 加，以确保Co2+能尽可能多的转变成Co3+，尽量多的生成所要制备的 目的产物。
仪器：天平、恒温水浴锅、冰水浴、烘箱 250ml锥形瓶（2个）、表面皿（一大、一小）、量筒、滴管、
试剂：NH4Cl、CoCl2·6H2O、浓NH3·H2O、H2O2 (10%)、浓HCl 冰水、冰盐酸（6ml/L）乙醇（无水）
1、在250 ml锥形瓶中，用10ml去离子水溶解2.5 g NH4Cl为溶液。 2、分若干次加入5g研细的CoCl26ּH2O粉末。每加一次（加入量尽量少），应待其 溶解完全后，方可继续加入，不断摇动，此时为红紫色的溶液。 3、向红紫色的溶液逐滴加入15ml的浓NH3·H2O，溶液为深棕色。 4、深棕色溶液在充分摇动下，用滴管逐滴加入约4 ml H2O2（30%）。不断摇动溶 液，直至气泡终止放出，溶液为深红色。 5、然后慢慢地加入15 ml浓盐酸。在此过程中，即有红紫色沉淀生成。 6、将混合产物置于水浴（65℃）中加热约20 min，并时时摇动。之后，再70℃加 热约15min。 7、用冰水冷却产物（15min），便有大量的红紫色的沉淀 [Co(NH3)5Cl]Cl2 析出。 8、用布氏漏斗吸滤，用总量为25 ml的冰水分多次洗涤，再用冷却过的1 : 1盐酸洗 几次，最后用乙醇洗，产物转移到表面皿上。 9、将产物置于烘箱中，在110℃下干燥1小时。
钴配合物的制备
钴配合物的制备钴（III）离子通常是以Co(OH)2（氢氧化钴）或CoCl3（氯化钴）的形式存在。
在化学实验室中，有许多途径可以制备钴（III）配合物。
以下将介绍两种常见的制备方法。
第一种方法是氯化钴和过量亚硝酸钠反应法。
在该反应中，通过加热将氯化钴溶解在水中，然后慢慢滴加过量的亚硝酸钠溶液。
在滴加的过程中，会观察到溶液颜色由玫瑰红变为蓝色。
这是因为过量的亚硝酸钠氧化了氯化钴中的钴离子，生成了钴（III）离子。
反应的方程式如下：CoCl3+6NaNO2+6H2O→Co(NO)3+6NaCl+5HNO3通过该方法制备的钴（III）配合物可以用于催化剂、草甘膦制剂等领域。
第二种方法是氯化钴和过量过氧化氢反应法。
在该反应中，将氯化钴溶解在水中，并慢慢滴加过量的过氧化氢溶液。
在反应中观察到溶液颜色的变化。
该方法的方程式如下：CoCl3+2H2O2→Co(NO)3+3HCl+O2通过该方法制备的钴（III）配合物也常被应用于催化剂和电化学领域。
需要注意的是，制备钴（III）配合物时需要避免接触空气，因为钴（III）离子在空气中容易被氧化为钴（IV）离子或钴（II）离子。
因此，实验室中的操作应尽量在惰性气氛下进行，并使用干净的设备和试剂。
此外，制备钴（III）配合物时还可以使用其他氧化剂，如亚硝酸银或高锰酸钾，具体的选择取决于实验的要求和条件。
综上所述，制备钴（III）配合物的方法有很多种，其中包括氯化钴和过氧化氢反应法以及氯化钴和过量亚硝酸钠反应法。
每种方法都有自己的优点和适用范围。
在实验室中选择合适的方法可以根据实际情况和需求进行考虑。
实验12 一种钴(Ⅲ)配合物的制备与组成测定 - 济南大学化学化工学院
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问题：1.使用浓盐酸的目的是什么？ 2.浓盐酸为什么要慢慢加入？ 3.为什么使用一定温度烘干？
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（蓝色）
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3、氨的测定：
[Co(NH3 )5 Cl]2
5H
Co3
5
NH
4
Cl
(HCl)
(微量)
Hg
NH4 2[HgI 4 ]2 4OH [O NH2 ]I 7I 3H2O
Hg
(奈氏试剂)
（红褐色）
4、样品在煮沸下分解：
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思考并完成如下问题（查教材或其它资料）：
1.制备摩尔盐（复盐）的原理是什么？ 2.计算硫酸亚铁铵的产率时依据哪种物质的质量？ 3.溶解Fe时，为什么要维持溶液pH<2 ？ 4.本产品含结晶水，蒸发浓缩过程中易发生崩溅，
应如何避免？ 5.溶液蒸干对晶体纯度有何影响？ 6.本产品为晶状沉淀，可以如何操作以加快结晶速
Co与NH3的反应体系中应加入氯化铵，其作用有两个：
（1）控制OH-浓度，防好止运动生者成健，C好o思(考O者H智)2，沉好助淀人。 （2）为反应提供Cl-。者乐好读书者博，好旅游者悦，好
3
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二、实验原理
（二）组成初步推断
[Co(NH3)5Cl]Cl2
钴配合物的制备实验报告
钴配合物的制备实验报告《钴配合物的制备实验报告》摘要：本实验旨在通过化学合成方法制备钴配合物，并对其结构和性质进行分析。
实验结果表明，成功合成了钴配合物，并通过红外光谱、紫外-可见光谱和元素分析等手段对其进行了表征。
实验结果表明，所合成的钴配合物具有良好的稳定性和光谱特性，为其在催化和生物医药领域的应用提供了有力支持。
引言：钴是一种重要的过渡金属元素，其配合物在化学、材料和生物学等领域具有广泛的应用价值。
本实验旨在通过化学合成方法制备钴配合物，并对其结构和性质进行分析，为进一步研究和应用提供实验基础。
实验方法：1. 合成钴配合物的化学方程式为：CoCl2·6H2O + 2L → CoL2 + 2HCl + 6H2O其中，L为配体。
2. 实验中选用了适当的配体，并按照一定的摩尔比进行了反应。
反应后，通过适当的提取和纯化方法得到了纯净的钴配合物产物。
3. 通过红外光谱、紫外-可见光谱和元素分析等手段对所合成的钴配合物进行了表征和分析。
实验结果与讨论：实验结果表明，成功合成了钴配合物，并通过红外光谱、紫外-可见光谱和元素分析等手段对其进行了表征。
所得到的钴配合物具有良好的稳定性和光谱特性，为其在催化和生物医药领域的应用提供了有力支持。
结论：通过本实验，成功合成了一种稳定性良好的钴配合物，并对其结构和性质进行了分析。
这为进一步研究和应用钴配合物提供了实验基础和数据支持。
展望：钴配合物在催化、生物医药等领域具有广阔的应用前景，未来可以进一步研究其在这些领域的具体应用和性能优化。
同时，也可以探索更多新型配体和合成方法，以拓展钴配合物的应用范围和提高其性能。
钴(Ⅲ)配合物的制备及表征
键合异构体[Co(NH3)5NO2 ]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备
2.2.2 键合异构体(II)的制备： 称取1.0 g[Co(NH3)5Cl]Cl2 溶于20 mL水和7 mL浓氨水混合液中， 在水浴中加热使其溶解，过滤除去不溶物。以4mol〃L-1 HCl中和， 冷却后加入1.0 g亚硝酸钠，搅拌使其溶解。加入0.5 mL1：1HC1， 使溶液pH=5，逐渐生成橙红色沉淀 在冰水中冷却，抽滤，晶体 用冰冷的去离子水洗涤两次，无水乙醇洗涤两次，在室温干燥， 晶体为橙红色。
实验三：[Co(en) 2 Cl2]Cl的制备 实验结果表明在酸性条件下制得的产物为trans[Co(en) 2 Cl2]Cl，而在中性条件下生成的为cis- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl。由文献可知，cis-[Co(en) 2 Cl2]Cl在中性条件下溶 解度小于trans- 2[Co(en) 2 Cl2]Cl，而在酸性条件下恰好相 反，故而在酸性条件下，反式产物先析出，由于两种产 物的络合平衡的存在，使最终平衡往生成反式产物方向 移动，因此最终析出的为反式产物。中性条件下同理。
实验结果：
实验一：
1、[Co(NH3)6]Cl3配合物的制备 产品外观 理论产量 实际产量 产率
橙红色粉末
6.74
2.75
40.8%
2、Co含量测定
实验编号 样品质量m/g c(Na2S2O3)/mol.L-1 V(Na2S2O3)/mL 20.40 1 0.5065 2 0.5000 0.1006 20.20 20.24 3 0.5012
Co的质量m/g
样品中Co含量WCo 样品中Co含量平均值
0.1209
0.2387
0.1197
一种钴配合物的制备
2Co2+
+4
SCN-
=== [Co(NCS)4]2- （蓝色）
乙醚
3、氨的测定：
[Co( NH3 )5 Cl ] 5H Co 5NH Cl
(HCl) (微量)
2 NH 2 [ HgI ] 4 OH [O 4 4 Hg Hg
2
3
4
NH 2 ]I 7I 3H 2 O
2. 配合物组成判断 (1)溶解，检验其酸碱性。 (2)通过硝酸银检验外界离子。过滤后，用浓硝酸破 坏内界，再用硝酸银检验Cl-。 (3)将Co3+还原，用KSCN检验Co2+. (4)奈氏试剂检验NH4+. (5)配合物溶液加热至棕黑后，重复检验，对比不同。
(6)测定配合物溶液电导率，判断化学式中所含离子 数。
实验十二
一种钴（Ⅲ）配合物 的制备与组成测定
实验目的
1. 掌握制备金属配合物常用的方法－溶液取 代和氧化还原反应 2. 对配合物组成进行初步推断
二、实验原理
（一）配合物制备 [Co(H2O)6]Cl2
NH3 -NH4Cl H2O2 HCl
活性炭 [Co(NH ) ]Cl 3 6 3
(橙黄)
→
→
→逐滴加入30％双氧水5~6ml（反应放出大量热量；振，摇； → 待溶液稍冷却后再滴下一滴） 深红色溶液生成 → 滴加浓盐酸，振摇 → 水浴加热10～15min(低于85℃) → 紫红色沉淀生成 →冷却，抽滤 → 盐酸及乙醇洗涤 →抽干 → 100℃电烘箱烘干（约30min) → 称重 → 计算
思考并完成如下问题（查教材或其它资料）：
1.制备摩尔盐（复盐）的原理是什么？ 2.计算硫酸亚铁铵的产率时依据哪种物质的质量？ 3.溶解Fe时，为什么要维持溶液pH<2 ？ 4.本产品含结晶水，蒸发浓缩过程中易发生崩溅， 应如何避免？ 5.溶液蒸干对晶体纯度有何影响？ 6.本产品为晶状沉淀，可以如何操作以加快结晶速 度？ 7.产品应否烘干及洗涤？ 8.如何得到不含氧的去离子水？何时准备？
钴配合物的制备和组成分析及电子光谱测定解析
钴配合物的制备和组成分析及电子光谱测定解析钴配合物是含有钴离子和其他配位基团组成的化合物。
它们通常以固体的形式存在，但也可以是可溶于溶剂的配合物。
制备钴配合物的方法有很多种，下面将介绍一些常见的方法。
一种制备钴配合物的方法是通过配位反应。
这种方法中，可以使用一种或多种含有配位基团的化合物与钴盐反应来制备钴配合物。
例如，可以将乙酸和化合物[CoCl2(H2O)4]进行反应来制备[CoCl2(CH3COO)(H2O)3]。
在这个反应中，乙酸作为配位基团取代了一个氯离子，形成了一个含有乙酸基团的钴配合物。
这种方法适用于制备各种类型的钴配合物。
另一种制备钴配合物的方法是通过溶剂热反应。
这种方法中，将钴盐与一个或多个有机配体在高温下反应。
通过调节反应的条件，可以控制所得产物的结构和组成。
例如，在钴(II)氯化物和2,2'-联吡啶反应的情况下，以乙二胺作为溶剂，可以得到[CoCl2(NH3)2]。
这种方法适用于制备氨基配体配位的钴配合物。
对于已经制备得到的钴配合物，可以通过一系列分析方法来确定其组成和结构。
首先，可以使用质谱法来确定其分子量和成分。
质谱法是一种通过将样品中的化合物转化为带电粒子来测量其质量-电荷比的方法。
通过测量钴配合物的质谱图，可以确定其分子量和成分。
此外，可以使用核磁共振法（NMR）来确定钴配合物的结构。
NMR是一种利用核磁共振现象来研究物质结构和组成的方法。
通过测量钴配合物的NMR谱图，可以确定其中配位基团的化学位移和耦合常数，从而推断出其结构。
最后，可以使用紫外-可见吸收光谱来测定钴配合物的电子结构。
紫外-可见吸收光谱是一种测量分子吸收电子的能量和波长的方法。
通过测量钴配合物在紫外-可见光谱范围内的吸收光谱，可以确定其中的电子跃迁和配位模式。
综上所述，钴配合物的制备可以通过配位反应或溶剂热反应来实现。
通过质谱法、核磁共振法和紫外-可见吸收光谱等分析方法，可以确定其组成和结构，并揭示其电子结构。
种钴配合物的制备与组成测定
种钴配合物的制备与组成测定钴是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用前景。
钴（Ⅲ）配合物在催化、生物医学和药物化学等领域中具有重要的应用意义。
本文将着重介绍钴（Ⅲ）配合物的制备方法以及其组成确定的理论和实验方法。
钴（Ⅲ）配合物的制备方法主要有以下几种：1.直接合成法：将适量的钴（Ⅱ）化合物与氧化剂反应，使得钴（Ⅱ）氧化为钴（Ⅲ）形成配合物。
常用的氧化剂有过氧化氢、过氧化盐等。
2.过渡金属氧化还原法：将钴（Ⅲ）盐与适量的还原剂（如亚硫酸盐、脱氧胆酸钠等）反应，从而使钴（Ⅱ）盐氧化为钴（Ⅲ）配合物。
3.配体交换法：选择一种已知的钴（Ⅲ）配合物作为起始配合物，通过与另一种适合的配体反应，进行配体交换得到目标钴（Ⅲ）配合物。
钴（Ⅲ）配合物的组成测定可采用理论计算方法和实验方法。
1.理论计算方法：可以通过量子化学计算方法，如密度泛函理论（DFT）等，对配合物进行结构优化和能量计算，从而确定其组成。
这种方法能够根据氧化态、配位络合数和配体的电子性质等预测配合物的组成。
2. 实验方法：常用的实验方法有元素分析、核磁共振谱（NMR）、红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UV-Vis）等。
元素分析能够确定配合物中金属和非金属元素的相对含量，从而推断其组成。
NMR、IR和UV-Vis能够提供配合物的结构信息，通过对峰的位置、强度和形状等进行分析，可以推测配体的种类和配位模式。
总结起来，制备钴（Ⅲ）配合物的方法多样，可以选择适合的方法根据实际需要进行制备。
组成的测定则可以通过理论计算和实验方法进行，这些方法结合使用可以更好地确定钴（Ⅲ）配合物的组成。
钴（Ⅲ）配合物的制备和组成测定对于深入研究其性质和应用具有重要的意义。
钴_多核配合物的合成和表征
收稿日期:1997205215.第一作者:女,33岁,讲师.3湖北省自然科学基金资助项目.钴( )多核配合物的合成和表征3熊 云 姚胜来 廖展如(华中师范大学化学系,武汉430079)摘 要 合成了3种新的钴( )的多核配合物,它们是:Co 2(L )C l 4·10H 2O ,Co 3(L )C l 6·13H 2O ,Co 2(L )(NO 3)4·8H 2O ,其中L 为N ,N ,N ′,N ″,N ,N 2六(2’2苯并咪唑甲基)三乙四胺.并用元素分析、摩尔电导、红外、紫外2可见及热重分析对配合物进行了表征.结果表明,Co ( )的氯化物与L 可形成双核、三核配合物,而其硝酸盐与L 易形成双核配合物.在配合物中,L 通过苯并咪唑基3’位N 与叔胺N 与Co ( )配位,Co ( )均为五配位及六配位.关键词 钴;多核配合物;合成中图分类号 O 614.812钴是人体必需微量元素,在生物体内均以配合物的形式存在[1].关于钴的配合物的研究在药理学、配位化学及生物无机化学方面均具有重要的意义.近年来,有大量关于钴的配合物的研究报道.我们根据生物体内含钴的配合物配位环境中均有多个咪唑基的特点,合成了一种含多个苯并咪唑基配体及其与钴的配合物.1实验部分1.1试剂与仪器邻苯二胺与三乙四胺六乙酸为化学纯,其余为分析纯.用Perk ing 240B 型元素分析仪测C ,H 和N ;由I CP A TOM SCOM 2000检测设备测Co ;用PE 983型红外光谱仪测红外(200～4000c m -1,远红外用C s I 压片);用日本岛津265型U V 2V is 分光光度计测U V 2V is ;用DD S 211型电导率仪测摩尔电导.1.2配体的合成配体的合成同文献[2].1.3配合物的合成1.3.1Co 2(L )C l 4·10H 2O ( )的合成 将1.16g 配体(1.25mm o l )和40mL 无水乙醇溶液与0.59g CoC l 2·6H 2O (2.5mm o l )的10mL 无水乙醇溶液混合,立即有深蓝色物质生成,后变成天蓝色.搅拌下反应2h ,析出绿色沉淀,继续反应4h 后,静置24h ,抽滤,用无水乙醇、无水乙醚洗涤,真空干燥得淡绿粉末.元素分析(%,括号内为计算值):C 47.37(47.40);H 4.87(5.41);N 16.67(16.39);Co 8.50(8.62).1.3.2Co 3(L )C l 6·13H 2O ( )的合成 将1.16g 配体(1.25mm o l )的40mL 无水乙醇溶液与0.89g CoC l 2·6H 2O 的10mL 无水乙醇溶液混合,立即有深蓝色物质生成,渐变成为天蓝第32卷第1期华中师范大学学报(自然科学版)V o l .32N o.11998年3月JOU RNAL O F CEN TRAL CH I NA NORM AL UN I V ER S IT Y (N at .Sci .)M ar .1998色.室温搅拌下反应2h ,生成物仍为天蓝色,继续反应3h ,静置24h ,抽滤,用无水乙醇、无水乙醚洗涤,真空干燥得天蓝色粉末.元素分析(%,括号内为计算值):C 41.80(41.78);H 4.31(5.15);N 14.46(14.44);Co 11.20(11.40).1.3.3Co 2(L )(NO 3)4·8H 2O 的合成 将Co (NO 3)2·6H 2O 与配体按2∶1的物质的量比在乙醇中反应,2h 后过滤,用乙醇、乙醚洗涤,真空干燥,得暗红色粉末.元素分析(%,括号内为计算值):C 44.80(45.09);H 4.43(4.87);N 19.02(19.48);Co 7.90(8.20).2结果与讨论2.1电子光谱由表1可见,配合物中相当于配体部分的苯并咪唑基Π2Π电子跃迁吸收,其波长均发生紫移,即表现出283.7(配体)→279.0(配合物)及276.8(配体)→273.0(配合物),这是由于配位发生在苯并咪唑基Π2Π共轭链3’位N 原子上,从而使吸收发生变化.配体在大于300nm 处无吸收,而配合物在300～900nm 间有很多吸收峰出现,其中在300～500nm 附近的吸收为配体到金属离子的电荷迁移谱带(LM CT ),大于500nm 的吸收为金属离子的d 2d 跃迁吸收.配合物 在310nm 附近的吸收为NO 3-的反离子谱带.表1 配合物的电子光谱(DM F ,10-4mo l ·L -1)配合物Κ nm (Ε L ·c m -1·mo l -1)279.9(3.4×104),274.3(3.3×104),340.2(342), 610.6(189),393.3(364), 640～660(br )(187). 279.2(4.1×104),273.0(4.0×104),340.4(1107), 610.1(802),666.0(915),380.7(980), 640.4(865)(sh ).279.0(1.43×104),273.8(1.41×104),310.1(1200)(sh ), 370.0(576),340.0(880)(sh ), 520.0(77)(sh ).表2 配合物的红外光谱(c m -1)配合物红外特征吸收Μ(Co-C l )Μ(-C=N -C=)Μ(C=C )Μ(H 2O ) 375(w )1453(vs )1623(vs )3400(vs ,br ) 377(w )1454(vs )1622(vs )3427(vs ,br )1453(vs )1621(vs )3427(vs ,br )2.2摩尔电导和红外光谱在10-4m o l ·L-1的DM F 溶液中测得配合物 , , 的摩尔电导值依次为:115S ·c m 2·m o l -1,80S ·c m 2·m o l -1,280S ·c m 2·m o l -1.表明配合物 为2∶1型电解质, 为1∶1型电解质, 为4∶1型电解质[3],同时说明在 , 中C l -参与了配位,在 中NO -3未参与配位,这与红外分析所得结果一致.配合物的红外光谱数据见表2.由表2可见, 在1700～1800c m -1间无吸收,说明NO -3未参与配位[4]; , 在350c m -1附近的吸收,说明其中的C l -参与了配位,在1454c m -1处的强吸收(配体在此处无强吸收)说明配体的苯并咪唑基3’位N 参与配位[5].结合元素分析结果,在3200～3400c m -1范围的宽的强吸收峰,表明配合物中含有结晶水[6].94 第1期熊 云等:钴( )多核配合物的合成和表征我们曾试图合成该配体与Co (NO 3)2·6H 2O 的三核配合物,但据元素分析结果及其性质,合成的配合物仍为双核配合物.图1 配合物 的内界2.3热重分析配合物的热重分析表明:配合物 , , 在80～130℃温度范围内均有一失重突跃,失重率依次为40.9%、37.5%和28.2%.相当于失去全部水,由此判断化合物中的水均为晶格水.综合以上分析结果,结合文献报导,得出如下结论:1)钴( )的氯化物与我们合成的配体L 易形成双核、图2 配合物 的内界三核配合物,而钴( )的硝酸盐与L 易形成双核配合物,这可能是由于NO -3较大,不易参加配位,且Co ( )易形成较高配位数的配合物,故Co ( )的硝酸盐与我们合成的配体L 仅形成双核配合物(参见图1～图3).2)3种配合物中,钴的配位环境如下:在双核配合物 中,每一个金属离子均与3个苯并咪唑基3’位N 、两个叔胺N 和一个C l -构成六配位;而图3 配合物 的内界在三核配合物 中,有两个金属离子各与两个苯并咪唑基3’位N 、一个叔胺N 和两个C l -构成五配位,另一个金属离子则与两个苯并咪唑基3’位N 、两个叔胺N 与一个C l 2构成五配位;在双核配合物 中,每个金属离子均与3个苯并咪唑基3’位N 和两个叔胺N 形成五配位.上述3种配合物的结构式5 华中师范大学学报(自然科学版)第32卷推测如图1～图3(尚需经单晶X 射线衍射证实).参考文献1 Robert W H ay .B i o 2ino rganic Chem istry .Ch ichester :E llis Ho rwood L i m ited Publishers ,1984.2 熊 云,李东风,郑雪峰,等.1,1,4,7,10,102六(2’2甲基苯并咪唑基)三乙四胺与锰( )的配合物的合成和表征.华中师范大学学报(自然科学版),1996,30(3):297～3003 Geary W J .U se of conductivity m easurem ents in o rganic so lvents fo r characterizati on of coo rdinati on compounds .Coo rdChem R ev ,1971,7:81～1224 R ichadson H W .Spectral and m agnetic p roperties of copper ( )1,52naph thyridine 1,52di oxode compound .Ino rg Chem ,1976,15(11):2916～29205 Gatehouse B M .Infrared spectra of som e nitrato and o ther oxy 2ani on coo rdinati on comp lexes .J Ino rg N ucl Chem ,1958,8(8):756 M athur P,C row der M ,D is m ukes G C.D i m anganese comp lexes of a sep tatentate ligand functi onal analogues of the m an 2ganese p seudocatalase .J Chem Soc ,1987,109:5227～5233S Y NTHESIS AND CHARACTER IZAT I ON OFM UL T INUCL EAR COBAL T ( )COM PL EXESX i ong Yun Yao Shenglai L iao Zhan ru(D epartm en t of Chem istry ,Cen tral Ch ina N o rm al U n iversity ,W uhan 430079)Abstract A series of m u ltinuclear Co ( )com p lexes have been syn thesized and characterized by infrared sp ectra ,electron ic sp ectra ,conductivity and chem ical anal 2yses .T hese com p lexes are Co 2(L )C l 4·10H 2O ,Co 3(L )C l 6·13H 2O ,Co 2(L )(NO 3)4·8H 2O ,and the ligand is N ,N ,N ′,N ″,N ,N 2hexa (2’2m ethylenebenzi m idazo ly )triethylenetetraam ine .Fo r th is ligand ,w e found that the n itrate of Co ( )is easy fo rm b inuclear com p lexes ,and the ch lo ride of Co ( )is easy to fo rm b inuclear ,trinuclear com p lexes.F rom the study ,w e also know that Co ( )is five coo rdinated o r six coo rdinated .Key words cobalt ;m u ltinuclear com p lexes ;syn thesis15 第1期熊 云等:钴( )多核配合物的合成和表征。