三氯化六氨合钴的制备及其组成的确定

三氯化六氨合钻的制备及其组成的确定应091 — 4

第十四组

组员：

实验一、三氯化六氨合钻的制备

一、实验目的

1、掌握三氯化六氨合钻的制备、提纯及组成和结构分析的测定方法。

2、熟练抽滤装置的使用。

3、加深理解配合物的形成对三价钻稳定性的影响。

二、实验原理

在水溶液中，电极反应0°C O3+/C O2+=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C O（川）。相反，C O（III）很不稳定，容易氧化水放出氧气

（0°C O3+/C O2+=1.84V＞『O2/H2O=1.229V）。但在有配位剂氨水存在时，由于形成相应的配合物[C O（NH 3）6]2+，电极电势0°C O（NH3）63+/C O（NH3）62+=0.1 V,因此CO（I ）很容易被氧化为C O（III），得到较稳定的C O（川）配合物。因此，常采用空气和H2O2氧化二价钻配合物

的方法来制备三价钻的配合物。

氧化钻（川）的氨配合物有多种，主要是三氯化六氨合钻（川）[C O（NH 3）6]C1 3,橙黄色

晶体；三氯化五氨•水合钻（川）[CO（NH 3）5（H2O）]CI 3,砖红色晶体；二氯化氯•五氨合钻（川）[C O（NH 3）5CI]CI 2,紫红色晶体，等等。他们的制备条件各不相同。在有活性炭为催化剂时，主要生成三氯化六氨合钻（川）；在没有活性炭存在时，主要生成二氯化氯•五氨合钻（川）。

本实验中采用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

C O（ I ）氧化为C O（川），来制备三氯化六氨合钻（川）配合物，反应式为：

2C O CI 2 + 10NH 3+ 2NH 4CI + H 2O2 ====2[C O（NH 3）6]CI 3（橙黄）+ 2H2O

三氯化六氨合钻（川）是橙黄色单斜晶体，20O C时在水中的溶解度为0.26molL-1。将粗产品溶解于稀HCI溶液后，通过过滤将活性炭除去，然后在高浓度的HCI溶液中析出结晶方程式为：

3+ -

[C O（NH 3）6] +3CI ===[C O（NH 3）6]Cl3

三、实验仪器与试剂

仪器名称：锥形瓶、电炉、研钵、量筒、普通天平、电子天平、胶头滴管、烧杯、抽滤装置（1套）实验试剂：NH4CI （C.P）、CoCl2?6H2O （C.P.）、H2O2 （C.P）、NaOH（C.P.）、KI（C.P.）、NaCI（C.P.）、浓氨水（C.P.）、HCI 溶液（C.P.）、乙醇（C.P.）、活性炭

四、实验步骤

1、在锥形瓶中，将4gNH4CI溶于8.4g水中，加热至沸（让其溶解），加入6g研细的

C O CI2?6H2O晶体，溶解后，加0.4g活性炭，摇动锥形瓶，使其混合均匀。

2、用冷水冷却，加13.5mL浓氨水，再冷却至283K以下（防止因温度过高造成的H2O2 分解并且低温下反应温和），用滴管逐滴加入13.5mL5%H 2O2溶液，水浴加热至323~333K , 保持20min，并不断摇动锥形瓶（盖住，防止NH3挥发）。

3、用水浴冷却至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1.7mL浓HCI）。趁热吸滤（分离活性炭），慢慢加入6.7ml浓HCI于滤液中，即有大量

橘红色晶体析出，用冰浴冷却后过滤；

4、晶体以冷的2ml2mol k-1HCI洗涤，再用少许乙醇（与三氯化六氨合钴不互溶，具有

使产品松散、加快产品干燥的作用）洗涤，吸干；

5、晶体在水浴上干燥，称重，计算产率。

五、实验数据

六、数据处理

理论产品质量：m=6.0X267.5 £37.9=6.77g

产率=2.75 吒.77 >100%=40.6%

七、误差分析

1、制备过程中晶体析出时间短，造成晶体未完全析出导致产率下降。

2、没有进行冰浴冷却，造成晶体减少。

3、可能加热过度，造成样品分解，使得产率下降。

4、反应不充分，产量低。

实验二、氨的测定

一、实验目的

1、学习使用凯氏定氮仪。

2、练习酸碱滴定的基本操作。

3、学习通过误差分析解释最低反应物使用量。

二、实验原理

配离子[Co（NH3）6]3+很稳定，常温时遇强酸和强碱也基本不分解。但在强碱条件下煮沸时会分解放出氨：

[Co（NH 3）6]CI 3+ 3NaOH===Co（OH）3+ 3NaCl+ 6NH 3 f

NH3受热挥发，被硼酸吸收：

NH3+H3BO3===NH 4H2BO3 （蓝绿色）

用盐酸溶液标定吸收氨气的硼酸溶液（硼酸铵溶液）：

NH4H2BO3+HCI===H 3BO3+NH4CI

三、实验试剂与仪器

仪器名称：250mL锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、KDY —9810凯氏定

氮仪、量筒

实验试剂：水、2%的硼酸标准溶液（C.P.）、甲基红溴甲酚绿、盐酸（C.P.）、NaOH溶液（C.P.）、NaCO3 - 5H2O 固体

四、实验步骤

1、准确称取0.2g左右的试样，加30ml水溶解在250mL锥形瓶⑴中，在另一个250ml

锥形瓶⑵中加入50ml 2%的硼酸标准溶液以吸收放出的氨气。

2、按要求设置凯氏定氮仪，将样品倒入石英管中，放在仪器上，锥形瓶⑵中加入5

滴甲基红溴甲酚绿指示剂后也放在仪器上。打开仪器，按3次加碱按钮后按加热按钮。实

验中发现样品液逐渐变黑，锥形瓶中的溶液则由无色变成了蓝绿色( NH4H2BO3)。等到锥

形瓶中溶液反应到大约100ml时停止加热。取下锥形瓶，用抹布取下石英管，将废液回收，

然后洗净石英管。

3、用酸式滴定管取50ml实验前制备的HCI标准溶液对吸收了氨气的硼酸溶液进行滴

定，溶液由蓝绿色变为橙红色的时候达到滴定终点，记下所需HCI溶液的体积V。

注：

盐酸溶液的标定：用移液管移取25ml已知浓度的碳酸钠溶液于250ml锥形瓶中，加3 滴甲基橙作为指示剂，用酸式滴定管取HCI溶液进行滴定，当溶液由红色变为黄色且不消

失时即为滴定终点，纪录所消耗的HCI体积V，平行滴定3组，求的平均值，然后计算得

C HCI。

五、实验数据

六、数据处理

由NH3+H3BO3===NH4H2BO3禾口NH4H2BO3+HCI===H 3BO3+NH4CI 得:

NH3：NH4H2BO3：HCI=1 : 1:1

所以n NH3=P NH3V NH3/(RT)=C HCI V HCI=0.1723送6.84 10 3=4.62 氷0 'mol

所以三氯六氨合钴样品中氨的含量是： 4.62 >10_3X17=0.07854g

NH 3% =0.07854 P.2045 XI00 % =38.4 %

三氯六氨合钴中氨的标准含量：17X6- ( 58.9+17 6+35.5 $) =38.1%

相对误差：(38.4% —38.1 %) £8.1 % =0.8%

七、误差分析

1、滴定终点，指示剂颜色变化不明显，造成实验误差。

2、盐酸体积的读数可能存在偏差。

3、实验过程前未对酸式滴定管进行验漏，试验中发现滴定管向外轻微渗漏，对实验结

果产生误差。

4、因盐酸配量较大，时间较短盐酸浓度上可能存在一定误差。

5、在用H3BO3吸收NH3时，未用纸片等盖住锥形瓶口，可能有部分NH3挥发出去。

实验三、钻的测定

一、实验目的

1、掌握碘量法测定Co3+的基本实验测量方法。

2、熟练氧化还原滴定分析方法的使用。

3、学会配制淀粉溶液。