三氯化六氨合鈷Ⅲ的合成課件

三氯化六氨合鈷（Ⅲ）的合成掌握三氯化六氨合鈷（Ⅲ）的合成原理及操作方法了解鈷配合物的性質(zhì)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)掌握無(wú)機(jī)合成的基本原理，能熟練應(yīng)用常規(guī)儀器的操作。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理從標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可以看出，用空氣或H2O2直接氧化二價(jià)鈷氨配合物可制取三價(jià)鈷的氨配合物。Co2+-e-=Co3+

[Co(NH3)6]2+-e-=[Co(NH3)6]3+

O2+2H2O+4e=4OH-

H2O2+2e=2OH-

在CoCl2溶液中加入NH3·H2O及NH4Cl就生成紅棕色的[Co(NH3)6]Cl2。將它放置在空氣中，顏色變深，變?yōu)樽霞t色，這就意味著鈷（Ⅱ）氨配合物被空氣中的氧氧化為鈷（Ⅲ）氨配合物，一般都認(rèn)為生成了六配位的鈷（Ⅲ）氨配合物Co(NH3)6Cl3。[Co(NH3)6]Cl3(橙黃色晶體)；[Co(NH3)5H2O]Cl3(磚紅色晶體)；[Co(NH3)5Cl]Cl2（紫紅色晶體）。

[Co(NH3)6]Cl3可以用活性炭為催化劑，用H2O2氧化含有NH3及NH4Cl的CoCl2溶液而制得。2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O橙黃色晶體，20℃時(shí)在水中的溶解度為0.26mol/L。操作步驟4.5gCoCl2·6H2O晶體（顏色？），3gNH4Cl+5mL水，加熱溶解（顏色？）。稍冷后加0.3g活性炭（顏色？），混合均勻，流水冷卻。加10mL濃氨水（顏色？），冷至283K以下，逐滴加入（目的？）13mL6%H2O2（顏色？）。水浴加熱至323～333K，保溫20min（目的？）

，不斷攪拌，冷至273K抽濾，濾液棄去沉淀溶于40mL沸水（含2mL濃HCl），趁熱過(guò)濾，沉淀?xiàng)壢?。在濾液中慢慢（目的？）加5mL濃HCl，冰浴冷卻后抽濾，濾液棄去。晶體用少許乙醇洗，抽干。烘干。水浴加熱

基本操作減壓過(guò)濾(1)在沒(méi)有銨鹽的情況下，氨水遇鈷鹽后，即生成藍(lán)色氫氧化鈷(Ⅱ)沉淀：Co2++2OH-→Co(OH)2↓此沉淀易溶于過(guò)量的沉淀劑和銨鹽溶液中。

當(dāng)有銨鹽存在時(shí)，將抑制NH3·H2O的解離，即抑制OH-的產(chǎn)生使[Co2+][OH-]2達(dá)不到氫氧化鈷(Ⅱ)的溶度積而形成[Co(NH3)6]2+，它隨后被空氣中的氧氧化，生成Co(Ⅲ)配合物。

(2)提供產(chǎn)物所需的NH3。

1、氯化銨在制備三氯化六氨合鈷中有何作用？討論2、過(guò)氧化氫、活性炭在制備過(guò)程中的作用？在空氣中放置，不加催化劑活性炭的情況下，得到的只能是[Co(NH3)5Cl]Cl2，而不是[Co(NH3)6]Cl3。因?yàn)楫?dāng)沒(méi)有催化劑活性炭時(shí)，常常發(fā)生取代反應(yīng)，亦即六配位氨合物中的氨分子易被其它基團(tuán)取代而得到[Co(NH3)5Cl]Cl2。過(guò)氧化氫在制備中起氧化作用，活性炭起催化作用。活性炭吸附過(guò)氧化氫，以確保過(guò)氧化氫在溶液中的濃度不降低，以便過(guò)氧化氫順利的將二價(jià)鈷氧化為三價(jià)鈷。討論3、為什么要稍冷后加入活性炭？避免溶液與活性炭沖出。若在加熱至沸，溶解CoCl2后加入活性炭，活性炭將成為氣化中心，導(dǎo)致大量的水蒸氣突然逸出，夾帶出溶液與活性炭。討論4、為什么要“冷至283K以下，用滴管逐滴加入13.5mL過(guò)氧化氫液，并在323～333K保持20min”？(1)避免H2O2的分解；

(2)使Co(Ⅱ)氨配合物氧化為Co(Ⅲ)配合物的反應(yīng)進(jìn)行完全。討論5、為什么要用冰浴冷卻至273K左右后過(guò)濾？溫度/K273319.7溶解度/(g/100g水)4.2612.74討論6、沉淀溶于40mL沸水(水中含2mL濃HCl)后趁熱過(guò)濾的目的何在，此步應(yīng)注意什么？(1)趁熱過(guò)濾的目的提示：沉淀中除產(chǎn)物外還有何物？

(2)注意事項(xiàng)：做好過(guò)濾前的準(zhǔn)備工作再加熱水與沉淀；趁熱過(guò)濾前，應(yīng)檢查產(chǎn)物是否全部溶解；一旦溶解，立即趁熱、全部轉(zhuǎn)移，若加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因水蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物析出；若沸后再加熱，產(chǎn)物仍未全溶，則加少許水，加熱至全溶后過(guò)濾。討論7、為什么要將5mL濃鹽酸慢慢加到濾液中？實(shí)驗(yàn)步驟中已提示，加入濃鹽酸后會(huì)有大量橙黃色晶體析出，慢慢加入的目的是為了得到大的晶體，便于過(guò)濾與烘干。由此也提示我們