三氯化六氨合钴实验报告
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三氯化六氨合钴实验报告
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备及组成测定的实验报告
实验小组：第九组
实验班级：应131-1
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备及组成测定
1实验目的
1)了解从二价钴盐制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）的方法。
2)掌握用酸碱滴定法测定样品中氨含量的原理和方法。
3)掌握用沉淀滴定法测定样品中氯含量的原理和方法。
4)掌握用碘量法测定样品中钴含量的原理和方法。
5)了解电导率法测定产品离解类型的原理及方法
6)训练无机合成、滴定分析的基本操作，掌握确定组成和化学式的原理和方法。2结构与性质
[Co(NH
3)
6
]C
l3
是反磁性的，低自旋的钴（Ⅲ）处于阳离子八面体的中心。由
于阳离子符合18电子规则因此被认为是一例典型的对配体交换反应呈惰性的金
属配合物。作为其对配体交换反应呈惰性的一个体现，[Co(NH
3)
6
]C
l3
中的NH
3
与中
心原子Co（Ⅲ）的配位是如此的紧密，以至于NH
3
不会在酸溶液中发生解离和质
子化，使得[Co(NH
3)
6
]C
l3
可从浓盐酸中重结晶析出。与之相反的是，一些不稳定
的金属氨络合物比如[Ni(NH
3)
6
]C
l2
，Ni(Ⅱ)-NH
3
键的不稳定使得[Ni(NH
3
)
6
]C
l2
在酸
中迅速分解。三氯化六氨合钴经加热后会失去部分氨分子配体，形成一种强氧化剂。
三氯化六氨合钴中的氯离子可被硝酸根、溴离子和碘离子等一系列其他的阴
离子交换形成相应的[Co(NH
3)
6
]X
3
衍生物。这些配合物呈亮黄色并显示出不同程度
的水溶性。
氯化钴(Ⅲ)的氨配合物有多种，主要是三氯化六氨合钴(Ⅲ)，[Co(NH
3)
6
]C
l3
橙黄色晶体；三氯化五氨·水合钴(Ⅲ)， [Co(NH
3)
5
(H
2
O)]C
l3
，砖红色晶体；二氯
化氯·五氨合钴(Ⅲ)， [Co(NH
3)
5
Cl]C
l2
，紫红色晶体，等等。它们的制备条件各
不相同。在有活性碳为催化剂时，主要生成三氯化六氨合钴(Ⅲ)；在没有活性碳存在时，主要生成二氯化氯·五氨合钴(Ⅲ)。
配离子Co(NH
3)
6
3+中心离子有6个d电子，通过配离子的分裂能Δ的测定并与
其成对能P（21000cm-1）相比较，可以确定6个d电子在八面体场中属于低自旋排布还是高自旋排布。在可见光区由配离子的A—λ（吸光度—波长）曲线上能
量最低的吸收峰所对应的波长λ可求得分裂能Δ：1/(λ*10-7)（cm-1）式中λ为波长，单位是nm。
含钴废液与NaOH溶液作用后将钴以氢氧化物的形式沉淀下来，经洗涤后再用HCl还原成二价钴，经蒸发浓缩后可回收氯化钴。
2.1 配合物合成原理
三氯化六氨合钴的化学式为[Co(NH
3)
6
]Cl
3
，橙黄色晶体，20℃在水中的溶解
度为0.26 mol·L-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(NH
3)
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(NH
3)
6
]Cl
3
+ 6 NaOH==== 2 Co(OH)
3
+ 12 NH
3
↑+ 6 NaCl
本实验以活性碳为催化剂，用过氧化氢氧化有氨和氯化铵存在的氯化钴溶液制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)。
2CoCl
2·6H
2
O＋10NH
3
＋ 2NH
4
Cl ＋ H
2
O
2
====2[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
（橙黄色）＋14H
2
O
在水溶液中，电极反应φθ（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φθ（Co3+/Co2+）=1.84 V >φθ（O
2/H
2
O）=1.229 V。但在有配合剂氨水存
在时，由于形成相应的配合物[Co(NH
3)
6
]2+，电极电势φθ[Co(NH
3
)
6
]3+/
[Co(NH
3)
6
]2+=0.1 V，因此CO(Ⅱ)很容易被氧化为Co(Ⅲ)，得到较稳定的Co（Ⅲ）
配合物。
2.2NH3的测定原理。
由于三氯化六氨合钴在强酸强碱（冷时）的作用下，基本不被分解，只有在沸热的条件下，才被强碱分解。所以试样液加NaOH溶液作用，加热至沸使三氯化六氨合钴分解，并蒸出氨。蒸出的氨用过量的2%硼酸溶液吸收，以甲基橙为指示剂，用HCl标准液滴定生成的硼酸氨，可计算出氨的百分含量。
[Co(NH
3)
6
]Cl
3
＋3 NaOH====Co(OH)
3
↓+6 NH
3+
+6 NaCl
NH
3+H
3
BO
3
==== NH
4
H
2
BO
3
NH
4 H
2
BO
3
+ HCl ==== H
3
BO
3
+ NH
4
Cl
2.3钴的测定原理
利用3价钴离子的氧化性，通过典量法测定钴的含量