钴亚氨基二乙酸配合物制备
探究实验--钴配合物合成
1、 二（4，6-二羟基嘧啶）四水合钴（Ⅱ）试剂：：乙醇，金属钠，丙二酰胺，甲酰胺，浓盐酸，三乙胺，六水合硫酸钴（均为AR）仪器：回流冷凝管，三颈瓶，酒精灯方法：1、在盛有乙醇(150mL)的250ml三颈瓶中加入金属Na(4．6g，0．2mo1)充分反应后，加入丙二酰胺(10.2g，0.1mo1)，甲酰胺(6．5mL，0.2mo1)，加热回流2小时后，水浴蒸出乙醇，减压再抽一下，收集固体，50mL水冲洗转入烧杯中，加入活性炭脱色，抽虑，滤液中加入浓盐酸，直至大量黄色沉淀生成．产率：80％ ，水重结晶.2、 配合物的合成：将l0 mL的4，6一二羟基嘧啶(0.112 g，1 mmo1)水悬浮液用三乙胺调至pH=7.0，再将5mL的CoSO4·6H2O(0.1314 g，0.5mmo1)水溶液逐滴加入到上述溶液中，混合液搅拌30rain，过滤，滤液在室温下静置3d后得到适于X一射线单晶衍射的红色棒状晶体．热分析及光谱分析：热重分析；配体及配合物吸收曲线的制作2、 钴键连异构体制备试剂：氨水、盐酸、亚硝酸钠、无水乙醇、NH4Cl、CoCl2·6H2O方法：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、 配合物键合异构体[Co(NH3)5NO2 ]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备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。
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）。
实验一种钴（Ⅲ）配合物的制备
实验一种（Ⅲ）配合物的制备??1??实验一种钴Ⅲ配合物的制备一、教学目的??1．掌握制备金属配合物最常用的方法——水溶液中的取代反应和氧化还原反应；??2．了解基本原理和方法；??3．学会对配合物的组成初步推断。
二、实验原理采用水溶液中的取代反应来制取金属配合物。
实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子，然后利用氧化还原反应将不同氧化态的金属配合物，在配体存在下使其适当地氧化或还原得到该金属配合物。
??CoⅡ的配合物能很快地进行取代反应（是活性的），而??CoⅢ配合物的取代反应很慢（是惰性的）。
本实验??Co Ⅲ的配合物制备过程是通过CoⅡ（实际上是它的水合配合物）和配体之间的一种快速反应生成??CoⅡ的配合物，然后将它氧化成相应的??CoⅢ的配合物（配位数均为6）。
用化学分析方法确定某配合物的组成，通常先确定配合物的外界，然后将配离子破坏再来看其内界。
配离子的稳定性受很多因素影响，通常可用加热或改变溶液酸碱性来破坏它。
本实验是初步推断，一般用定性、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中含有几个离子，进一步确定该化学式。
游离的??Co??2??离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物CoNCS4??2—、。
因其在水中离解度大，故常加入硫氰化钾浓溶液或固体，并加入戊醇和乙醚以提高稳定性。
由此可用来鉴定Co??2??离子的存在。
其反应如下：??Co??24SCN??—CoNCS4??2—游离的NH4离子可由奈氏试剂来检定，其反应如下：??NH42HgI4??2—4OH??—OHg2NH2I↓7I??—3H2O??三、实验用品仪器：台称、烧杯、锥形瓶、量筒、研钵、漏斗、铁架台、酒精灯、试管、滴管、药勺、试管夹、漏斗架、石棉网、普通温度计、电导率仪等。
固体药品：氯化铵、氯化钴、硫氰化钾液体药品：浓氨水、硝酸（浓）、盐酸6mol/l、浓、H2O2（30）、AgNO32mol/L、??SnCl20.5mol/L、新配、奈氏试剂、乙醚、戊醇等实验一种（Ⅲ）配合物的制备??2??材料：pH试纸、滤纸四、实验内容1．制备CoⅢ配合物氯化铵1.0g→加入浓氨水6mL→溶解（注意完全溶解）→振摇目的使溶液均匀??→加氯化钴研细，2.0g分数次加，边加边振荡，有利于反应进行完全→加完继续振荡至溶液成棕色稀浆→滴加H2O223mL，30，边加边振荡，加完继续摇动→当固体完全溶解停止起泡时，慢加??HCl6mL，浓，边加边摇动并水浴微热，注：温度不能超过??85℃，否则配合物破坏→加热??1015min边摇边加热→冷却继续摇动→过滤→冷水洗涤沉淀→冷盐酸6mol/L，5mL洗涤沉淀→产物烘干105℃→称重??CoH2O6??26NH3CoNH36??2??CoH2O6??25NH3CoNH35H2O? 2CoH2O625NH3Cl—CoNH35ClCo??2??的配合物取代反应快，而??Co??3??的配合物取代反应慢，因此采用??Co??2??的配合物进行这一步反应，在氯化铵固体中加入浓氨水的目的是抑制氨的电离，使Co??2??OH??—2??＜Ksp，Co??2??不能以氢氧化物沉淀。
钴（III）配合物的制备
钴（III）配合物的制备钴（III）配合物（⼆氯化⼀氯五氨合钴（III））的制备实验⽬的1. 掌握⼆氯化⼀氯五氨合钴（III）的制备⽅法；2. 掌握利⽤同离⼦效应改变化合物溶解度的原理；基本原理配位化合物，简称配合物，是指含有配位键的化合物。
配合物通常包括内界和外界两部分，如配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2 ，⽅括号以内为配合物的内界，它是由中⼼离⼦（Co3+ 离⼦）和配位体（NH3 分⼦、Cl- 离⼦）以配位键结合的整体，⼜称配离⼦。
配体中与中⼼离⼦形成配位键的原⼦称为配位原⼦，配位原⼦的数⽬称为配位数。
如[Co(NH3)5Cl]Cl2 中，五个NH3 分⼦中的N原⼦、Cl原⼦都是配位原⼦，配位数是6。
⽅括号以外的部分为配合物的外界。
外界与内界以离⼦键结合。
配合物能以晶体形式稳定存在，溶于⽔后，配离⼦，如[Co(NH3)5Cl] 2+，作为⼀个整体存在于溶液中。
配合物这种性质与复盐不同，如AlK(SO4)2·24H2O 虽能以晶体形式稳定存在，在溶解于⽔后，各种离⼦都是独⽴存在于溶液中。
配位数是配合物的重要特征之⼀。
已知中⼼离⼦的配位数有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12，其中较常见的是2、4、6。
仪器、药品和其他材料仪器：⽔浴、⽔浴锅。
烧杯（150 mL）、量筒（5、25×2、50 mL）、锥形瓶（250 mL、250 mL）、布⽒漏⽃、循环⽔泵、称量瓶、表⾯⽫、滴管、玻璃棒。
药品：HCl（浓、6 mol?L-1、0.5 mol?L-1标准溶液）、H2O2（30%）、NH3·H2O（浓）、NH4Cl （固）、CoCl2·6H2O（固）、⼄醇（⽆⽔）。
材料：冰、冰⽔、滤纸。
实验步骤配合物制备在250 mL锥形瓶中，溶解2.5 g NH4Cl于10mL⽔中，加⼊5克研细的CoCl2·6H2O粉末，待固体溶解后加⼊15 mL浓氨⽔。
钴配合物_实验报告
一、实验目的1. 掌握钴配合物的制备方法。
2. 研究钴配合物的性质，包括颜色、溶解度、氧化还原性质等。
3. 探讨钴配合物在化学工业中的应用。
二、实验原理钴配合物是由钴离子与配位体通过配位键形成的化合物。
配位体可以是氨、氯、水等无机配体，也可以是有机配体如联吡啶、羧酸等。
钴配合物具有多种性质，如颜色、溶解度、氧化还原性质等，这些性质使其在化学工业、催化、药物等领域具有广泛的应用。
三、实验内容1. 实验材料- 钴盐：氯化钴（CoCl2·6H2O）- 配位体：氨水（NH3·H2O）、过氧化氢（H2O2）- 试剂：无水乙醇、浓盐酸、硫酸- 仪器：锥形瓶、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒2. 实验步骤（1）制备氯化钴氨配合物将一定量的氯化钴溶解于无水乙醇中，加入适量的氨水，搅拌至溶液呈透明黄色。
将溶液转移至锥形瓶中，在室温下放置一段时间，待晶体析出后，抽滤、洗涤、干燥，得到氯化钴氨配合物。
（2）制备三氯化六氨合钴将一定量的氯化钴氨配合物溶解于水中，加入适量的过氧化氢，搅拌至溶液呈橙黄色。
将溶液转移至锥形瓶中，在室温下放置一段时间，待晶体析出后，抽滤、洗涤、干燥，得到三氯化六氨合钴。
（3）研究钴配合物的性质① 颜色：观察制备的钴配合物的颜色，并与标准样品进行对比。
② 溶解度：测定钴配合物在不同溶剂中的溶解度。
③ 氧化还原性质：利用氧化还原滴定法研究钴配合物的氧化还原性质。
四、实验结果与分析1. 颜色氯化钴氨配合物呈透明黄色，三氯化六氨合钴呈橙黄色。
2. 溶解度氯化钴氨配合物在水、乙醇、丙酮等溶剂中溶解度较好，在乙酸乙酯等溶剂中溶解度较差。
3. 氧化还原性质通过氧化还原滴定法测定，氯化钴氨配合物在酸性条件下具有氧化性，可与还原剂发生氧化还原反应。
五、结论1. 成功制备了氯化钴氨配合物和三氯化六氨合钴。
2. 研究了钴配合物的颜色、溶解度、氧化还原性质等性质。
3. 钴配合物在化学工业、催化、药物等领域具有广泛的应用前景。
一种钴配合物的制备
实验9一种钴I I I配合物的制备及表征一、实验目的1. 掌握制备金属配合物的最常用的方法――水溶液中的取代反应和氧化还原反应；2. 学习使用电导率仪测定配合物组成的原理和方法；二、实验原理1. 合成运用水溶液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的水分子;氧化还原反应,是将不同氧化态的金属配合物,在配体存在下使其适当的氧化或还原制得金属配合物;CoII的配合物能很快地进行取代反应是活性的,而CoIII配合物的取代反应则很慢是惰性的;CoIII的配合物制备过程一般是,通过CoII实际上是它的水合配合物和配体之间的一种快速反应生成CoII的配合物,然后使它被氧化成为相应的CoIII配合物配位数均为六;常见的CoIII配合物有：CoNH363+黄色、CoNH35H2O3+粉红色、CoNH35Cl2+紫红色、CoNH34CO3+紫红色、CoNH33NO23黄色、CoCN63-紫色、CoNO263+黄色等;2. 组成分析用化学分析方法确定某配合物的组成,提出先确定配合物的外界,然后将配离子破坏再来看其内界;配离子的稳定性受很多因素影响,通常可用加热或改变溶液酸碱性来破坏它;本实验先初步推断,一般用定性、半定量甚至估量的分析方法;推定配合物的化学式后,可用电导率仪来测定一定浓度配合物溶液的导电性,与已知电解质溶液进行对比,可确定该配合物化学式中含有几个离子,进一步确定该化学式;游离的CoII 离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物CoSCN 42-;因其在水中离解度大固常加入硫氰化钾浓溶液或固体,并加入戊醇和乙醚以提高稳定性;由此可用来鉴定CoII 离子的存在;其反应如下：Co 2+ + 4SCN －=== CoNCS 42-蓝色游离的NH 4+离子可由奈氏试剂来鉴定,其反应如下：NH 4+ + 2HgI 42- + 4OH － === O NH 2I ↓+ 7I － + 3H 2O 奈氏试剂 红褐色电解质溶液的导电性可以用电导G 表示式中γ为电导率,常用单位为S ·cm －1；K 为电导池常数,单位为cm －1;电导池常数K 的数值并不是直接测量得到的,而是利用已知电导率的电解质溶液,测定其电导,然后根据上式即可求得电导池常数;一般采用KCl 溶液作为标准电导溶液,三、实验用品仪器与材料：电子台秤、烧杯、锥形瓶、量筒、研钵、漏斗、铁架台、酒精灯、试管15mL 、滴管、药勺、试管夹、漏斗架、石棉网、温度计、电导率仪、pH 试纸、滤纸等;固体药品：氯化铵、氯化钴、硫氰化钾液体药品：浓氨水、硝酸浓、盐酸6 mol/L 、浓、H 2O 230%、AgNO 32 mol/L 、SnCl 2 mol/L 、新配、奈氏试剂、乙醚、戊醇等;HgHg四、实验内容1. 制备CoIII配合物在锥形瓶中将氯化铵溶于6 mL浓氨水中,待完全溶解后持锥形瓶颈不断振荡,使溶液均匀;分数次加入氯化钴粉末,边加边摇动,加完后继续摇动使溶液呈棕色稀浆;再往其中滴加过氧化氢30%2-3mL,边加边摇动,加完后再摇动,当溶液中停止起泡时,慢慢加入6 mL浓盐酸,边加边摇动,并在酒精灯上微热,不能加热至沸温度不要超过85℃,边摇边加热10-15分钟,然后在室温下冷却混合物并摇动,待完全冷却后过滤出沉淀;用5 mL冷水分数次洗涤沉淀,接着用5 mL冷的6 mol/L盐酸洗涤,产物在105℃左右烘干并称量;二、组成的初步推断1、称取0.25g所制的产物于小烧杯中,加入25mL蒸馏水,溶解后用pH试纸检验其酸碱性;2、用试管取5mL上述配制的溶液,慢慢滴加2 mol/L硝酸银溶液并振荡试管,直至加一滴硝酸银液后上部清液没有沉淀生成;然后过滤,往滤液中加1mL浓硝酸并振荡试管,再往溶液中滴加硝酸银溶液,看有无沉淀,若有,比较一下与前面沉淀的量的多少;3、用试管取2-3mL1中所得的溶液,加几滴氯化亚锡L溶液为什么,振荡后加入一粒绿豆粒大小的硫氰化钾固体,振荡后再加入1mL戊醇、1mL乙醚;振荡后观察上层溶液中的颜色为什么;4、用试管取2mL1中所得的溶液,再加入少量蒸馏水,得清亮溶液后,加2滴奈氏试剂并观察变化;5、将1中剩下的溶液加热,看溶液变化,直至完全变成棕黑色后停止加热,冷却后用pH试纸检验溶液的酸碱性,然后过滤必要时用双层滤纸;取所得清亮液,再分别作一次3、4实验;观察现象与原来的有什么不同;通过这些实验你能推断出此配合物的组成吗能写出其化学式吗6、由上述自己初步推断的化学式来配制该配合物的L浓度的溶液100 mL,用电导仪测量其电导率,然后冲稀10倍后再测其电导率并与下表对比,来确定其化学式中所含离子数;电导率的SI制单位为西门子,符号为S,1S=1Ω-1五、预习内容1、要使本实验制备的产品的产率高,你认为哪些步骤是比较关键的为什么2、总结制备CoⅢ配合物的化学原理及制备的几个步骤;六、思考题1、将氯化钴加入氯化铵与浓氨水的混合液中,可发生什么反应,生成何种配合物2、上述实验中加过氧化氢起何作用,如不用过氧化氢还可以用哪些物质,用这些物质有什么不好上述实验中加浓盐酸的作用是什么3 有五个不同的配合物,试分析其组成后确定有共同的实验式K2CoCl2I2NH32；电导测定得知在水溶液中五个化合物得电导率数值均与硫酸钠相近;请写出五个不同配电子得结构式,并说明不同配离子间有何不同;。
15、一种钴(Ⅲ)配合物的制备
一、目的要求 二、实验原理 三、仪器和试剂 四、实验步骤 五、思考题 六、科技前沿
一、目的要求
1. 掌握制备金属配合物的最常用方法——水溶液中 的取代反应与氧化还原反应，了解其基本原理及 方法。
2. 对配合物的组成进行初步推断。
二、实验原理
1、常见的钴（Ⅲ）配合物 [Co(NH3)6]3+（黄色），[Co(NH3)5H2O]3+（粉红色）， [Co(NH3)5Cl]2+（紫红色），[Co(NH3)4CO3]+（紫红色）， [Co(NH3)3(NO2)3]（黄色），[Co(CN)6]3-（紫色）， [Co(NO2)6]3-（黄色）等。 2、用化学分析方法确定某配合物的组成，通常先确定配 合物的外界，然后将配离子破坏再来看其内界。配离子 的稳定性受很多因素影响，通常可用加热或改变溶液酸 碱性来破坏它。 3、Co2+ + 4SCN- = [Co(NCS)4]2- （蓝色）
烘 干 称 量
105 ℃
盐
冷
冷
酸
水
却
洗
洗
过
涤
涤
滤
5mL
5mL
微 热 溶 液
10~15 分钟
2、组成的初步推断
（1）
0.5g产物 50mL水
溶液
5mL （2） 混合液
AgNO3溶液
AgNO3溶液
酸碱性 滤液 1mL浓硝酸
（3） （4）
2~3mL 混合液 SnCl2溶
液
2mL 混合液
（5） 混合液
KSC N
2. 性质 氧化还原性、催化活性
3. 催化应用 乙烯聚合、环己烷氧化、环己烯氧 化、酯的水解、羰基化反应
种钴Ⅲ配合物的制备
种钴Ⅲ配合物的制备一、钴的配合物概述钴是一种重要的过渡金属元素，其配合物在化学、医药、工业等领域具有广泛的应用前景。
钴的配合物通常由一个或多个配体与钴离子通过配位键结合而成，可以形成各种不同类型的配合物，如配合物离子、配合物溶剂、配合物络合物等。
二、种钴Ⅲ配合物的制备方法1.水合盐法水合盐法是制备钴配合物的一种常用方法。
通过将钴盐在水溶液中与配体反应，利用水合反应生成的钴配合物。
例如，可以通过将氯化钴和乙二胺在水中反应，可以得到乙二胺四水合钴(Ⅲ)氯化物等配合物。
2.热分解法热分解法是一种常用的制备钴配合物的方法，适用于制备难以通过常规方法得到的钴配合物。
通常，将含有钴离子的化合物在高温条件下进行热分解，产生目标配合物。
例如，可以将钴酸盐或钴(Ⅱ)盐在高温下进行热分解，得到相应的钴(Ⅲ)配合物。
3.溶液法溶液法是一种简单、灵活的制备钴配合物的方法。
通过将钴盐和配体溶于适当溶液中，加热搅拌反应，使钴离子与配体形成配位键结合。
常用的溶液法包括溶剂热法、水热法等。
例如，可以将氯化钴和草酸溶于水中，加热反应，得到草酸钴(Ⅲ)等配合物。
4.气相法气相法是制备钴配合物的一种特殊方法，适用于制备高纯度、高结晶度的钴配合物。
通常，将钴盐溶解于适当溶剂中，蒸发溶液，使溶剂蒸发，并使钴离子在气相中与配体反应，生成相应的钴配合物。
例如，可以通过将三氯化钴溶解于甲醇中，将甲醇挥发掉，得到三氯化钴配合物。
5.水热合成法水热法是一种高效、环境友好的制备钴配合物的方法。
通过将适量的钴盐和配体溶于水溶液中，加热反应一定时间后，产生相应的钴配合物。
水热法可以制备高纯度、高结晶度的钴配合物，具有反应条件温和、操作简单的优点。
例如，可以将氯化钴和氯化苯胺溶于水中，水热反应一段时间，得到苯胺四氯合钴(Ⅲ)等配合物。
三、钴配合物的应用种钴配合物在化学、医药、工业等领域有着广泛的应用。
在化学领域，钴配合物常用于催化剂、电催化剂、发光材料、分子磁体等方面。
实验5一种钴（III）配合物的制备及表征
实验5 一种钴(III)配合物的制备及表征一、实验目的1. 掌握制备金属配合物的最常用的方法――水溶液中的取代反应和氧化还原反应；2. 学习使用电导率仪测定配合物组成的原理和方法；3. 掌握用可见光谱测定配合物最大吸收峰并计算配离子分裂能△O 的方法。
二、实验原理1. 合成运用水溶液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的水分子。
氧化还原反应，是将不同氧化态的金属配合物，在配体存在下使其适当的氧化或还原制得金属配合物。
Co （II ）的配合物能很快地进行取代反应（是活性的），而Co （III ）配合物的取代反应则很慢（是惰性的）。
Co （III ）的配合物制备过程一般是，通过Co （II ）（实际上是它的水合配合物）和配体之间的一种快速反应生成Co （II ）的配合物，然后使它被氧化成为相应的Co （III ）配合物（配位数均为6，八面体场）。
例如，在含有氨、铵盐和活性炭（作表面活性催化剂）的CoX 2（X=Cl -、Br -或NO 3-）溶液中加入H 2O 2或通入氧气就课得到六氨合钴（Ⅲ）配合物。
没有活性炭时，常常发生取代反应，得到取代的氨合钴（Ⅲ）配合物。
本实验的氯化一氯五氨合钴（Ⅲ）配合物就是这样制备的。
2CoCl 2 + 8NH 3 + 2NH 4Cl + H 2O 2 === 2[Co(NH 3)5H 2O]Cl 2 + 2H 2O[Co(NH 3)5H 2O]Cl 2 ⎯⎯→ [Co(NH 3)5Cl]Cl 2 + H 2O [Co(NH 3)5Cl]2+为紫红色，常见的Co （III ）配合物还有：[Co(NH 3)6]3+（黄色）、[Co(NH 3)5H 2O]3+（粉红色）、 [Co(NH 3)4CO 3]+（紫红色）、[Co(NH 3)3(NO 2)3]（黄色）、[Co(CN)6]3-（紫色）、[Co(NO 2)6]3+（黄色）等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备、分离、 结构表征与性能研究
一、 实验目的 1．掌握双(亚氨基二乙酸根)合钴(III)酸钾的两种几何异构体的合成； 2．掌握配合物的一般表征方法； 3．掌握ICP-AES全谱直读光谱仪的基本结构和分析方法； 4．了解配合物的电化学测量方法和电化学性能； 5．学习运用离子交换法和分光光度法研究配合物几何异构体； 6．根据化学原理对实验现象和实验结果进行合理的讨论与解释。 二、 基本原理 钴(III)和亚氨基二乙酸形成ML6型的配合物：[Co(OOCCH2HNCH2COO)2]－(用IDA代表亚氨基二乙酸根)。[Co(IDA)2]－为八面体构型,有三种可能的几何异构体，由于张力的关系，构型III处于较高的能量态，因而是不稳定的。因此，合成时所得到的反式异构体将是面角式的，而不是子午线式的，这已被NMR谱所证实。
( I ) 顺式[不对称-面式(u-fac-)] ( II ) 反式[对称-面式(s-fac-)] ( III ) 反式(子午线)[经式(mer-)] 本实验将制备Co(III)和亚氨基二乙酸配合物的两种异构体：顺势异构体和反式(面角)异构体。这两种异构体都有较深的颜色，一为棕色，另一为紫色，究竟哪种异构体呈棕色，哪种异构体为紫色，可通过对离子交换色层的观察以及对可见光谱的分析，再根据异构体分子模型进行推理判断，即可得出正确的结论。 离子交换树脂是一种带有可交换基团的高分子化合物，它由树脂骨架和交换基团两部分组成，离子交换树脂按其所带交换基团的性质，通常又分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。强碱性阴离子交换树脂都带有季胺基|~N+X－，X－可以游离并和其它阴离子进行交换，当X－是Cl－时，就称为氯型强碱性阴离子交换树脂，本实验用的就是这种树脂。当K[Co(IDA)2]溶液通过氯型强碱性阴离子交换树脂时，树脂(固相)上的Cl－离子即和溶液(液相)中的阴离子[Co(IDA)2]－进行交换，并在一定温度下达成交换平衡： |~N+Cl－ ＋ [Co(IDA)2]－ |~N+[Co(IDA)2]－ ＋ Cl－ 虽然顺势和反式异构体所带的电荷都一样，但由于极性不同，因而它们对树脂具有不同的亲和力，极性大的异构体对树脂的亲和力大，易被树脂吸附，极性小的异构体对树脂亲和力小，不易被树脂吸附。当用NaCl溶液淋洗同时吸附了两种异构体的树脂时，液相和固相间便发生如下的反应： |~N+[Co(IDA)2]－ + Cl－ |~N+Cl－ + [Co(IDA)2]－ 对树脂亲和力小的异构体必然先被淋洗下来，而另一个则随后才能被淋洗下来，这样就在树脂柱上形成层次分明的色带(色层)。 很显然，我们根据对色层次序的观察，就可判断出具有何种颜色的异构体极性大，再根据分子模型便可判断出在所合成的异构体中，哪一种是顺式的，那一种是反式的。
ONONOONOONOOONON
O
O 2
具有正八面体对称性的反磁性Co(III)配合物，通常在可见光区有两个吸收带，它们分别被指派为：(I) 1T1g ← 1A1g (低频区)；(II) 1T2g ← 1A1g (高频区)。当配合物的对称性降低时，谱带将会发生分裂。配合物
[CoIIIA4B2]的顺式异构体(C2υ对称性)和反式异构体(D4h对称性)的光谱研究指出：(1) 反式异构体的谱带I分裂成Ia和Ib两个谱带；(2) 顺式异构体的谱带I所分裂成的两个谱带间隔很小，在谱图上常常看不到明显分开的两个峰,只是谱带I变得不对称或以肩峰形式出现；(3) 两种异构体谱带II均观察不到分裂，但顺式异构体谱带II的最大吸收移向频率更低的波区(与反式异构体相比)。 根据所测得的紫色和棕色两种几何异构体的电子光谱图，并和配合物[Co(EDTA)]－的谱图相比，即可进一步推断它们分别属何种几何构型。 通过红外光谱、ICP测定、元素分析、电导测定和磁性测量可推断配合物的组成、结构及相关性能。通过电化学测量了解配合物的电化学性能。 三、仪器和试剂
1．仪器：可见-紫外分光光度计；红外光谱仪；元素分析仪；ICP-AES全谱直读光谱仪；电导率仪；电磁搅拌；恒温水浴槽；离子交换拄。 2．试剂：亚氨基二乙酸(CP)；六水合二氯化钴(AR)；过氧化氢(30% AR)；95%乙醇(AR)；丙酮(AR)；氯化钠(AR)；乙二胺四乙酸二钠(EDTA) (AR)；氯型强碱性阴离子交换树脂(100 ~ 200目)；氢氧化钠(AR)；盐酸(AR)；硝酸银(AR)。 四、实验步骤 1．棕色异构体的制备：在50 mL 锥形瓶中将0.8g KOH溶于6mL水，加1g 亚氨基二乙酸，溶解后，加0.8 g CoCl26H2O，使其完全溶解。加0.5 mL 30% H2O2，不断摇荡至反应停止后，将反应混合物置于80℃水浴上，盖上表玻璃，加热1小时。取出静止冷却2~3小时, 析出棕色针状产物。用布氏漏斗抽滤产品，2mL 95%乙醇和2mL丙酮依次洗涤。空气中干燥后称重并计算产率。 2．紫色异构体的制备：在50 mL 烧杯中将0.8g KOH溶于4mL水，加1g 亚氨基二乙酸，溶解后，加0.8 g CoCl26H2O，使其完全溶解。将该溶液置于10~12℃的冷水浴中，于2~3min内在搅拌下逐滴加入2.5mL 15%的H2O2，加毕在10~12℃下保温2~3小时(不能超过12℃)，并不段搅拌溶液，有紫色产物析出。用布氏漏斗抽滤产品，依次用2mL 95%乙醇和2mL丙酮溶液洗涤，空气中干燥后称重并计算产率。 3．离子交换分离 (1) 色层柱的制备：取一支直径为10mm，长度为200mm的特制玻璃管(类似于碱式滴定管)，底部垫上玻璃砂隔板（或玻璃棉），以防树脂流失。为防止树脂床中出现气泡，先在柱中装入1/3体积的5%NaOH溶液，然后将浸泡于5%NaOH溶液中的树脂装入，使之自然沉降，待树脂高度达80~100mm时即可。注意液面要高于树脂面。 (2) 树脂的处理：将5倍于树脂体积的5%NaOH溶液流过树脂，待液面降至与树脂面相切时，用纯水淋洗，至流出液为中性。再重复处理两次。按同样的方法，用5%的盐酸溶液再处理树脂三次。至此树脂的处理即告完成待用。 制备的色层柱可以反复使用，只需在每次使用之后，用0.1molL-1的NaCl溶液将树脂淋洗到无色，即可再次使用。 (3) 异构体的分离：用纯水冲洗柱子，至流出液不含Cl—离子时为止(AgNO3溶液检查)。然后将液面降 3
至与树脂面相切，注意决不允许将液面降至树脂面以下。操作时要细心，在整个实验过程中，都不能使树脂受到扰乱。 称取0.03g紫色异构体和0.04g棕色异构体，溶于4mL水中。将制备好的溶液沿管壁缓缓加入交换柱中，当心不要搅动树脂。以每10~15s一滴的速度，让溶液缓慢流下。当树脂负载后(液面与树脂面相切)，加3mL水冲洗。然后，用0.1molL-1的NaCl溶液淋洗，淋洗速度为10~15s一滴。一直淋洗到柱中出现明显的色层(棕色和紫色)。 4．可见-紫外光谱的测定 (1) 收集流出液：分别收集色层中棕色和紫色部分流出液各5 mL，以作光谱测定使用。在收集时，应收集各色层的中间(颜色最深)部分，以便得到浓度较大和较纯的各异构体的溶液。 (2) 0.005 molL-1 Na[Co(EDTA)]溶液配制：称取0.1189g CoCl26H2O, 溶解于10mL水，然后加入0.1862g EDTA，待溶解后再加1~2滴30%的H2O2溶液，加热赶去未反应的H2O2，稀释至100mL。 (3) 可见光谱的测定：在400~700nm的波长范围内。以纯水为参比，在岛津UV—240可见-紫外分光光度计(操作参见说明书)上，分别测绘所收集的棕色、紫色溶液及[Co(EDTA)]—溶液的光谱图。三种样品的谱线绘在一张谱图上。 5．ICP-AES全谱直读光谱ICP光谱仪测定与分析(参见附一)。 6．红外光谱仪测量与分析。 7．电导测定与分析。 8．元素分析测定与分析。 9．电化学测量与分析(参见附二)。 10． 晶体结构的解析。 五、结果与讨论 1．根据色层分离结果及顺、反异构体极性。判断哪一种异构体是顺式，哪一种是反式的。 2．根据所测可见光谱图，判断两种产物各属何种异构体。 3．根据磁性测量数据计算配合物的摩尔磁化率、有效磁矩和Co离子成单电子数和氧化数。 4．根据ICP-AES的分析结果计算配合物中K和Co的百分含量。 5．根据元素分析、电导测定、红外光谱仪测量和ICP-AES分析结果推断配合物的组成和结构。
附一：ICP-AES测定钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物中的K和Co 一、 基本原理 ICP-AES全谱直读光谱仪可以进行各类样品中多种微量元素的同时测定，尤其是对水溶液中多种微量元素的测定它是一种极有竞争力的分析方法。本实验采用的是美国Thermo Jarrell Ash 公司的IRIS Advantage 全谱直读光谱仪。该仪器采用CID固体成像器件作为检测器。CID检测器兼有相板和光电倍增管的双重优点，它具有262,144个感光单元，并且每个感光单元都可以单独地接收光信号。它可以检测165-800nm波长范围内的所有谱线，这些谱线被同时采集、测量和储存。当样品经雾化器雾化并由载气带入等离子体光源中的分析通道时就会被蒸发、原子化、激发、电离并产生辐射跃迁。激发态原子或离子发 4
出的特征辐射经过分光后照射到CID的不同感光单元上，在这些感光单元中就会产生电荷积累，电荷积累的快慢与谱线的发射强度成正比。如果分析物在蒸发时没有发生化学反应，并且等离子体光源中谱线的自吸收效应亦可忽略时，谱线强度就与分析物浓度之间存在着简单的线性关系，由此即可测出样品中分析物的含量。这种方法简便、快速、准确。 二、 仪器操作参数及试剂 IRIS Advantage 全谱直读光谱仪（高频功率1150W；冷却气流量15L/min；辅助气流量0.5L/min；载气压力24psi）；蠕动泵（转速100转/min；溶液提升量1.85ml/min）；Compiq计算机（17″显示器，hp彩色喷墨打印机）；十万分之一电子天平一台；20μg/ml K、Co的1.2mol/L HCl标准溶液；二次蒸馏水；50或100ml烧杯1个；100ml容量瓶1个。 三、 配制溶液 在十万分之一的电子天平上准确称取样品10mg，将其置于50或100ml烧杯中进行溶解，然后转移至100ml容量瓶中，定容后摇匀。 四、 实验步骤 1．打开电源开关（通常仪器一直都处在通电状态，以使光室温度保持在华氏90±0.5度。此时为关机状态）。 2．打开显示器、计算机和打印机。 3．运行ThormoSPEC软件，建立分析方法。 4．去掉炬管室和高频发生器顶部排风口处的盖子，打开排风。 5．打开氩气钢瓶调节分压表压力为0.5Mpa。 6．打开TECooler开关（可听到风机和水泵声）。 7．打开监视温度，当CID<-35℃ FPA>5℃时，进行硬复位。 8．将进样管放入溶液中，装好泵管夹。 9．设置驱气时间为150秒，点火。然后调节泵管夹位置使吸管刚好不进液为最佳。等离子体点燃后应立即检查出液管是否出液，如不出夜调节泵夹使废液流出。 10．用高标溶液对谱峰。 11．等离子体点燃半小时后可进行分析。一般先做标样，用二次蒸馏水作低标20μg/ml 的K、Co标准溶液作高标。然后做未知样。在整个操作过程中应经常观察雾室是否积水。如有存水可通过吸管间断地放入一些空气来排除。 12．确认所有分析工作完成后，用二次水冲洗5分钟，熄灭等离子体。然后将吸管从溶液中取出放入空烧杯中（此时为待机状态）。 13．点击点火快捷键中的SHUTDOWN按钮。 14．关闭TECooler开关。 15．等CID温度升至室温后关闭氩气。 16．关闭排风，盖好炬管室和高频发生器顶部排风口。 17．进行分析结果的后处理。 18．关闭打印机、计算机和显示器。