实验3配合物键合异构体的制备
《综合化学实验无机实验部分》课程教学大纲
《综合化学实验无机实验部分》教学大纲一、说明（一）实验目的、要求综合化学实验(无机化学实验部分)是按照实验教学“一体化多层次”及由专业教学改为“通才教学”和适度的专业教学相结合的指导思想，面向化学专业学生开设的一门独立的实验课。
基于培养学生综合化学实验技能的重要性，本课程目的着重于促进学生在化学学习中手脑并重、手脑并用、手脑协调，强调培养创新精神、创新意识、创新能力，综合运用各方面的知识、各种实验手段以完整地解决实际问题，结合学生情况因材施教，培养科学思维方法和训练科研能力，作为基础实验课（着重知识学习和能力训练）与科学研究（以已知解决未知）间的衔接、过渡，为后继课程学习、将来从事化学化工生产、研发及其相关工作打下良好的基础。
通过本课程的学习，要求学生初步学会查阅相关文献和设计实验的能力，综合运用化学实验的基本知识和无机化学等各方面知识，巩固先修课程的操作技能，学习一些精密仪器的使用，培养发现问题、分析和解决问题、创新思维能力。
（二）实验内容的选取和实施中注意的问题本课程的各个实验，内容上都具有一定的综合性，在教学方法方面注意指导学生查阅文献，设计方案，对实验结果进行分析和讨论。
实验通常两人1组，培养合作精神。
（三）考核方式与要求考核方式为考查。
实验成绩由三部分组成：平时实验操作40%、平时实验报告和预习报告40%和期末的实验操作考试20%，计算总评成绩。
平时应注意检查学生的学习情况，并促进学生的学习。
（四）实验项目与时数安排注：具体实验内容根据实际教学计划学时从上表中选择。
二、实验内容实验一：二氯化一氯五氨合钴配合物的水合速率常数和活化能的测定1、[Co(NH3)5Cl]Cl2的制备。
2、[Co(NH3)5Cl]Cl2的水合速率常数和活化能的测定。
说明和要求：通过二氯化一氯五氨合钴的制备掌握速率常数、活化能的测定原理；进一步熟悉分光光度计的使用。
实验二：水合醋酸铜的制备1、Cu(OH)2的制备。
配位化学-配合物异构现象
一般可分为非对映异构和对映异构两类
非对映异构 和对映异构
非对应异构
构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合 物互称非对应体。
多形异构:分子式相同，立体结构不同的异构体。如 [Ni(P)2Cl2] 存在以下两种异构体（P代表二苯基苄基膦）
构造异构： 5、键合异构
同一种多原子配体与金属离子配位时，由于 键合原子的不同而造成的异构现象称为键合构体。
如：NO2-作为配体时 可用O原子配位亚硝酸根配合物。 可用N原子配位硝基配合物。
［Cr(H2O)5SCN］2＋和［Cr(H2O)5NCS］2＋
如[Co(NH3)5NO2]2+黄色， [Co(NH3)5(ONO )]2+红色 硝基·五氨合钴(Ⅲ)离子 亚硝酸根·五氨合钴(Ⅲ)离子
O
O
12O. 8
119 . 6N
H3N
191 . 9NH 3
195 . 6 Co 195 . 7
H3N
197. 7 NH 3 NH 3
O N 125 . 3
131 . 5O
H3N
193. 7 NH 3
196. 8 Co 191. 3
H3N
194. 9 NH 3 NH 3
二、立体异构
实验式相同，成键原子的联结方式也相 同，但空间排列不同。
第一章 配合物的异构现象
异构现象 ：
配合物中原子间的联结方式及配体在空间的位置不同 而产生的异构现象。
如1：[Pt(NH3)2Cl2]
Cl Pt
Cl
NH3 NH3
Cl Pt
H3N
NH3 Cl
顺式
实验二 键合异构体的制备与IR表征 师蕙 - 副本
配合物键合异构体的制备、鉴别和异构化常数测定姓名：吴丽萍 学号：2120121554 同组人：席亚茹 日期：2012.12.22一 实验目的1．[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2、[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合衣钩现象。
2．利用红外光谱图鉴别这两种不同的键合异构体，并测定其异构化速率常数。
二 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是用一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法，每一种基团都有其自己的特征吸收峰。
本实验是测定[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2、[Co(NH 3)5ONO]Cl 2配合物的红外光谱，利用他们的谱图可以识别哪个配合物是通过氮原子配位的硝基配合物，哪个配合物是通过氧原子配位的亚硝酸跟配合物。
亚硝酸根离子NO 2—中的N 和O 原子与Co 3+配位时，对N —O 键特征频率的影响是不同的，当NO 2—以N 原子配位时，由于N 给出电荷，使 键力常数减弱，以为两个 是等价的，则在两个 键之间键力常数的减弱是平均分配的，由于键力常数的减弱，而时 键的伸缩频率降低，在1428cm-1左右出现特征峰；当 以O 原子配位时，配位的 键力常数减弱，其特征峰出现在1065cm-1附近，而另一个没有配位的 键力常数比用N 配位的 键力常数大，故在1486cm-1出现特征峰。
因此。
我们可以从红外光谱中来识别其键合异构体。
键合异构体的制备原理如下：水溶液中不含络合剂的时候，将二价钴盐氧化成三价是不容易的，因为84V .1])O H (Co [e ])O H (Co [262362=⇒+++θϕ但是如果有了络合剂，形成配合物时，三价钴的稳定性就大大增加了，如0.1V ])NH (Co [e ])NH (Co [263363=⇒+++θϕ因此，三价钴的配合物常用氧化二价钴的配合物来制备。
实验三 三(乙二胺)合钴光学异构体的制备与拆分
实验三三（乙二胺）合钴（III）盐光学异构体的制备与拆分姓名：吴丽萍学号：2120121554 同组人：席亚茹日期：2012.12.8一、实验目的1．了解八面体配合物光学异构体的拆分和旋光度的测定。
2．掌握WZZ型自动旋光仪的使用方法。
二、实验原理两种构造相同，但彼此互为镜象而不能重叠的化合物称为光学异构体（或对映异构体）。
虽然光学异构体分子内部的键角和键长都相同，它们与非光学活性试剂所发生的反应也相同，但由于分子中原子的空间排列方式不同，它们使偏振光振动平面旋转的方向不同，这是光学异构体在性质上最特征的差别。
光学活性化合物的构型用符号Δ和Δ′表示；而化合物的旋光方向是用旋光仪测出来的，（+）表示右旋，（-）表示左旋。
左旋和右旋异构体的等量混合物不显光学活性，即不能使偏振光平面旋转，称为外消旋混合物。
用普通合成法不能直接制得光学异构体，而总是它们的外消旋混合物。
必须经过一定的手续把它们分开成右旋体和左旋体的过程叫做外消旋体拆分。
通常使此混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物作用得到右旋-左旋式与右旋-右旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，它们的溶解度不一样，选择适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开。
得到某一种纯粹的非对映异构体后，再用光学不活泼性物质处理，可以使一对光学活性盐恢复原来的组成。
三、仪器和试剂仪器：吸滤瓶（125 mL）2只，布氏漏斗1个，水泵1个，蒸发皿（100 mL）3个，蒸气浴锅，量筒（10 mL，50 mL）各一个，烧杯（10 mL，50 mL）各2个，容量瓶（50 mL）2个，玻璃棒，滴管，电光天平，WZZ型自动指示旋光仪。
试剂：硫酸钴（CoSO4·7H2O）(C.P.)，乙二胺（w=24%），(+)-酒石酸[(+)–H2C4H4O6]（A.R.），碳酸钡（C.P.），浓盐酸（C.P.），NaI（固）（A.R.），活性炭，浓氨水（相对密度为0.88）（C.P.），双氧水（w=30%）,无水乙醇（A.R.），丙酮（A.R.），冰块,蒸馏水。
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。
配合物的合成课件
无定形沉淀形成示意
晶形沉淀过程示意
SO42-BaB2+a2+SOS4O2- 42-Ba2+ SO42- Ba2+ SO42-
Ba2+SOS4O2- 42-BaB2+a2+SO42Ba2+ SO42- Ba2+
SO42-BaB2+a2+SOS4O2- 42-Ba2+ SO42- Ba2+ SO42-
原理：固体混合物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。 一般是温度升高，溶解度增大。若把固体溶解在热的溶 剂中达到饱和，冷却时即由于溶解度降低，溶液变成过 饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解 度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让 杂质全部或大部分仍留在溶液中（若在溶剂中的溶解度 极小，则配成饱和溶液后被过滤除去），从而达到提纯 目的。
水有很大亲和力）
❖ [Cr(en)3]Cl3的合成 ❖ 在水中反应时
❖ [Cr(en)3]Cl3的合成 ❖ 在乙醚中反应时
乙醚
三 利用催化反应制备配合物
❖ 催化剂可加快反应速度。可利用多相催化， 亦可用均相催化（催化剂与反应物同处于一 均匀物相中的催化作用） 。
Pt(IV)配合物的催化合成
❖ [Co(NH3)6]Cl3的合成（多相催化）
SO42-
Ba2+
SO42-
SO42-
SO4B2-a2+
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
Ba2+
配合物的几何异构体的制备异构化速率常数和活化能的测定-科学.
t1
时刻的溶液消光值存在如下关系：( EY E1 ) ( EY EX )ekt1
(EY EX )ek (t1 t ) 经过t 后溶液的消光值关系变为： EY E1
实验部分
相减并整理得到 同理可得到 可发现
E1 ) kt1 ln(1 ekt )(EY EX ) ln(E1
t
t
Et ——溶液在时间的消光； l ——比色皿的厚度； X 、 Y 为反式异构体X、
顺式Y摩尔消光系数。
实验部分
猜测此异构化反应为一级反应，则异构化速率为：
dX dt
k X
积分
[ X ]t [ X ]0 ekt
经过t时间后顺式Y的浓度:
[Y ]t [ X ]0 [ X ]0 ekt
15mL无水乙醇
结晶、烘干、称重=1.96g 产率=95.1﹪
实验部分
吸光值得测定
只得到一张顺式异构体的图，失败!
分析部分
白色晶体推测
“利用二水二草酸根合铬酸钾的顺、反异构体与稀氨水反应生 成碱式盐的溶解度的不同可以鉴别出顺、反式异构体。顺式异 构体的碱式盐溶解度很大，而反式异构体的碱式盐的溶解度很 小。”
分析部分
SN 1 反应机理
从计算数据可以看出草酸根的配位键较牢，不易断裂，由过 渡态理论可知断裂草酸根配位键可以得出其速率方程 为：
r k R
分析部分
S N 2 反应机理
从计算数据可以看出草酸根的配位键较牢，不易断裂， 由过渡态理论可知断裂草酸根配位键较慢，反之结合 较快，故认为第一步反应是速控步，依据速控步法可 以得出其速率方程为：
r k R
分析部分
实验11 配合物几何异构体的制备、异构化速率常数和活化 …
相减并整理得到 同理可得到
kt1 ln(1 ekt )(EY EX ) ln(E1 E1 )
E2 ) kt2 ln(1 ekt )(EY EX ) ln(E2
通式
kt 常数 ln E
ΔE——消光差
以 -lnΔE对t作图得一直线，直线的斜率即为反式异构体 转化为顺式异构体的异构化速率常数k。
trans-Pt(NH3)2Cl2
八面体配合物的几何异构体有下面三种：
MA4B2
MA3B3
ML2B2
物理常数
物质名称 顺式-[二水二(草酸 根)合铬(Ⅲ)酸]钾 反式-[二水二(草酸 根)合铬(Ⅲ)酸]钾 组成
cis-K[Cr(C2O4)2(H2O)2]
形状及性质 蓝紫色微细粉末，易 溶于水
trans-K[Cr(C2O4)2(H2O)2] 紫红色单斜晶系柱状
2 鉴别
本实验是利用二水二草酸根合铬酸钾的顺反异构 体与稀氨水反应所生成碱式盐的溶解度不同来鉴别， 顺式异构体的碱式盐溶解度很大，而反式异构央，并放在表面皿上，用稀氨水润湿。顺式异构体 转为深绿色的碱式盐，它易溶解并向滤纸的周围扩散； 反式异构体转为棕色的碱式盐，溶解度很小，仍以固 体留在滤纸上。
将这两个方程代入吸收定律整理得： Et = lεX[X]0 e-kt +lεY([X]0－[X]0 e-kt) = lεX[X]0 e-kt + lεY[X]0－lεY[X]0 e-kt
本实验是通过测定发生异构化的反式异构体溶液的消 光，和在完全转化后相同浓度的反式异构体溶液的消光之 差来求得 k.
NORTHWEST UNIVERSITY
化学实验教学中心
实验11 配合物几何异构体的制备及 异构化速率常数的测定
甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别
甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别姓名：学号：一、实验目的①了解配合物异构体的制备和性质。
②了解紫外可见吸收光谱在鉴别异构体方面的应用。
二、实验原理氨基酸作为配体和金属离子形成配合物时，在不同的条件下，可以氮配位、以氧配位，或以氮和氧同一配位，形成不同的键合几何异构体。
例如Co（Ⅲ）离子与甘氨酸可以形成多种异构体，本实验制备一下两种键合和几何异构体。
紫外光谱可以用来鉴别配合物所具有的不同几何构型。
在CoA4B2型配合物中1T1g态被分裂，trans-CoA4B2分裂后在300-700nm范围出现三个d-d跃迁吸收峰，cis-CoA4B2分裂后则只有两个吸收峰。
本实验所制备的两个配合物中，Ⅲ有三个吸收峰，而I只有两个。
三、仪器与实验试剂（1）仪器DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、循环水泵、50mL容量瓶、烧杯、紫外可见光谱仪。
（2）试剂甘氨酸（A.R.），氢氧化钠（A.R.），浓盐酸（A.R.），乙二胺（A.R.）高氯酸钠（C.P.），乙醇（95%，A.R.），乙醚（A.R.），冰，H2O2溶液。
四、实验步骤（1）Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)的制备取10.0gCoCl2·6H2O溶于25mL水中，于55℃热水浴条件下加入20mL20%的乙二胺溶液，用磁力搅拌器搅拌10min；随后向混合溶液中缓慢滴加16mL10%的H2O2溶液，搅拌15min使之充分反应后，降低搅拌速度，加入30mL浓HCl至混合均匀，停止搅拌；将混合溶液在酒精灯上水蒸气浴上加热浓缩（不止60min，后改成用电炉进行水蒸气浴）至有暗绿色晶体结晶析出，产物用冰浴充分冷却后，过滤，用无水乙醇溶液洗涤至滤液无色；在空气中干燥晶体，称重；（2）[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)的制备称取0.3g甘氨酸，溶于5mL1mol/LNaOH中，加入盛有1g配合物Ⅳ的蒸发皿中，搅拌得紫红色溶液；沸水浴上加热10min，并不时搅拌，溶液由酒红色变成橙红色；溶液置于冰浴中冷却，边搅拌滴加2.5mL浓盐酸，然后移去冰浴，在磁力搅拌器上边搅拌边慢慢滴加40mL95%乙醇（半小时以上）。
配合物几何异构体的制备
2 鉴别 配合物顺反式异构体的鉴定方法有偶极矩、X
射线晶体衍射、可见紫外吸收光谱、化学反应和 分析方法。本实验是利用二水二草酸根合铬酸钾 的顺反异构体与稀氨水反应所生成碱式盐的溶解 度不同来鉴别，顺式异构体的碱式盐溶解度很大， 而反式异构体的碱式盐溶解度很小。
3 异构化反应速率常数的测定 顺式和反式二水二草酸根合铬酸钾是有色物质，
并且反式异构体在水溶液中不稳定，容易转化为 顺式异构体。因此，可以用分光光度法来测定其 的异构化速率常数。
3－1 顺、反异构体的吸收光谱测定
分别称取0.10g顺、反异构体溶于100mL 1.0× 10-4 mol/L的高氯酸溶液中，以蒸馏水为空白，在 380nm ~ 600nm波长范围内，分别测定这两种溶液 的吸收光谱。选择吸收差别最大时的波长作为测 定波长。
一、 实验目的
1 通过顺式和反式二水二草酸根合铬酸钾的制备， 了解配合物的几何异构想象;
2 用光谱法测定顺式和反式二水二草酸根合铬酸 钾的异构化速率常数和活化能。
二、 实验原理
配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
配合物键合异构体的制备及红外光谱测定医药化工学院化学教育专业学生：周丽婷指导老师：梁华定一、实验目的（1）通过[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备，了解配合物的键合异构现象。
（2）利用配合物的红外光谱图鉴别这两种不同的键合异构体。
二、实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是指相同的配体以不同的配位方式形成的多种配合物。
在这类配合物中，配合物的化学式相同，中心原子与配体及配位数也相同，只是与中心原子键合的配体的配位原子不同。
当配体中有两个不同的原子都可以作为配位原子时，配体可以不同的配位原子与中心原子键合而生成键合异构配合物。
如本实验中合成的[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2就是一例。
当亚硝酸根离子通过氧原子跟中心原子配位（M←ONO）时称为亚硝酸根配合物，而以氮原子与中心原子配位（M←NO2）时形成的配合物叫硝基配合物。
红外光谱法是测定配合物键合异构体的有效方法。
分子或基团的振动导致相结合原子间的偶极矩发生改变时，它就可以吸收相应频率的红外辐射而产生对应的红外吸收光谱。
分子或基团内键合原子间的特征吸收频率ν受其原子质量和键的力常数等因素影响，可用下式表示：式中ν为频率，k为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量，μ=m1m2/( m1+ m2), m1和m2分别为相键合的两原子的各自的相对原子质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高，反之，基团的力常数k 越小，折合质量μ越大，则基团的特征频率就越低，当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动（称配合物的骨架振动），而且还将影响配体内原来基团的特征频率。
配合物的骨架振动直接反映了配位键的特性和强度，这样就可以通过骨架振动的测定直接研究配合物的配位键性质。
2017-试验配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
实验4 配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别1. 实验目的1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备，了解配合物的键合异构现象。
1.3利用红外光谱图分析与鉴别键合异构体。
2 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO2-和ON＝O-）、氰根离子(CN-和NC-)、硫氰酸根离子(SCN-和NCS-)、亚砜R2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外吸收光谱法是根据物质对红外辐射的选择性吸收特性而建立起来的一种光谱分析方法。
分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，所以红外光谱法实质上是根据分子内部原子间的相对振动和转动等信息来鉴别化合物和确定物质分子结构的分析方法。
红外光谱表示方法：横坐标一般用波数(cm-1)表示，也可以用波长（微米）来表示；纵坐标可以用透射率T ％或吸光度A 来表示，二者的关系为：A = -lgT 。
红外光谱的特点：1. 具有高度特征性，除了光学异构体外，两个结构不同的化合物，一定具有不同的红外光谱。
配合物的合成实验报告
一、实验目的1. 了解配合物的合成原理和方法。
2. 掌握配合物的制备过程及操作技能。
3. 分析配合物的性质和用途。
二、实验原理配合物是由中心金属离子和配位体通过配位键结合而成的化合物。
本实验以氯化铜和氨水为原料，合成[Cu(NH3)4]2+配合物。
在实验过程中，通过观察颜色变化、沉淀溶解等现象，了解配合物的生成过程。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：氯化铜（CuCl2）、氨水（NH3·H2O）、蒸馏水、滴管、烧杯、玻璃棒、酒精灯、滤纸、干燥器等。
2. 实验仪器：分析天平、电子秤、试管、锥形瓶、离心机、红外光谱仪、紫外光谱仪等。
四、实验步骤1. 准备氯化铜溶液：称取0.1g氯化铜，加入10ml蒸馏水，溶解后备用。
2. 氨水处理：向氯化铜溶液中滴加氨水，直至溶液中出现蓝色沉淀。
3. 沉淀溶解：继续滴加氨水，直至蓝色沉淀溶解，形成深蓝色透明溶液。
4. 配合物的分离：将深蓝色溶液过滤，收集滤液，并用滤纸吸干滤液中的水分。
5. 干燥：将滤液放入干燥器中，干燥至固体。
6. 红外光谱分析：对干燥后的固体进行红外光谱分析，确定配合物的结构。
五、实验结果与分析1. 观察到溶液颜色从无色变为蓝色，说明氯化铜与氨水反应生成了[Cu(NH3)4]2+配合物。
2. 在滴加氨水过程中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，随后沉淀溶解，形成深蓝色透明溶液，说明配合物的生成。
3. 通过红外光谱分析，确定配合物的结构为[Cu(NH3)4]2+。
六、实验讨论1. 在实验过程中，氨水滴加速度对配合物的生成有较大影响。
滴加速度过快，会导致溶液中出现较多沉淀，影响配合物的生成；滴加速度过慢，会导致配合物生成不完全。
2. 实验过程中，溶液颜色变化明显，便于观察实验现象，提高实验效果。
七、实验结论1. 本实验成功合成了[Cu(NH3)4]2+配合物。
2. 通过观察溶液颜色变化、沉淀溶解等现象，了解了配合物的生成过程。
3. 掌握了配合物的制备方法及操作技能，为后续实验奠定了基础。
实验三 三(乙二胺)合钴光学异构体的制备与拆分
实验三三（乙二胺）合钴（III）盐光学异构体的制备与拆分姓名：吴丽萍学号：2120121554 同组人：席亚茹日期：2012.12.8一、实验目的1．了解八面体配合物光学异构体的拆分和旋光度的测定。
2．掌握WZZ型自动旋光仪的使用方法。
二、实验原理两种构造相同，但彼此互为镜象而不能重叠的化合物称为光学异构体（或对映异构体）。
虽然光学异构体分子内部的键角和键长都相同，它们与非光学活性试剂所发生的反应也相同，但由于分子中原子的空间排列方式不同，它们使偏振光振动平面旋转的方向不同，这是光学异构体在性质上最特征的差别。
光学活性化合物的构型用符号Δ和Δ′表示；而化合物的旋光方向是用旋光仪测出来的，（+）表示右旋，（-）表示左旋。
左旋和右旋异构体的等量混合物不显光学活性，即不能使偏振光平面旋转，称为外消旋混合物。
用普通合成法不能直接制得光学异构体，而总是它们的外消旋混合物。
必须经过一定的手续把它们分开成右旋体和左旋体的过程叫做外消旋体拆分。
通常使此混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物作用得到右旋-左旋式与右旋-右旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，它们的溶解度不一样，选择适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开。
得到某一种纯粹的非对映异构体后，再用光学不活泼性物质处理，可以使一对光学活性盐恢复原来的组成。
三、仪器和试剂仪器：吸滤瓶（125 mL）2只，布氏漏斗1个，水泵1个，蒸发皿（100 mL）3个，蒸气浴锅，量筒（10 mL，50 mL）各一个，烧杯（10 mL，50 mL）各2个，容量瓶（50 mL）2个，玻璃棒，滴管，电光天平，WZZ型自动指示旋光仪。
试剂：硫酸钴（CoSO4·7H2O）(C.P.)，乙二胺（w=24%），(+)-酒石酸[(+)–H2C4H4O6]（A.R.），碳酸钡（C.P.），浓盐酸（C.P.），NaI（固）（A.R.），活性炭，浓氨水（相对密度为0.88）（C.P.），双氧水（w=30%）,无水乙醇（A.R.），丙酮（A.R.），冰块,蒸馏水。
一种配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
一种配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
本发明提供一种制备配合物键合异构体的方法，包括以下步骤：
(1) 将配体A和配体B在无水有机溶剂中混合，并加入催化剂C，将溶液搅拌并加热至反应温度；
(2) 等温浸泡样品收集红外光谱（FTIR）光谱数据；
(3) 将得到的产物经过结晶、过滤、洗涤和干燥等步骤，得到目标化合物。
其中，配体A和配体B可以是任意两种配体，也可以是同种配体的两种不同配位手性异构体。
催化剂C可以是任意一种催化剂，如有机酸、有机碱或金属络合物等。
在红外光谱测定方面，可以使用任何一种适合于测定有机化合物的红外光谱仪，如Fourier变换红外光谱仪（FTIR）。
在测定时，将样品放置在红外光谱仪的光路中，收集红外光谱数据，并分析和解释所得数据，以确定产物的化学结构及键合异构体的形式。
三乙二胺合钴配离子的旋光异构体的制备
在上述溶液中加入 7g（+）酒石酸钡，充分搅拌并在蒸气浴上加热半小时。
2[Co(en)3]SO4Cl + 2(+)BaC2H4O6 = 2BaSO4 ↓ + (+)[Co(en)3]Cl[(+)C4H4O6]
+ (-)[Co(en)3]Cl[(+)C4H4O6] 滤 出 BaSO4 ， 以 少 量 的 热 水 洗 涤 沉 淀 ， 蒸 发 滤 液 到 约 15mL ， 冷 却 浓 缩 液 ， 过 滤 得 (+)[Co(en)3]Cl[(+)C4H4O6] 的橙红色晶体。保留滤液供以后离析左旋异构体用。橙红色晶体 用约 7mL热水溶解，在冰水中冷却重新析出晶体，过滤，并用无水乙醇洗涤晶体，在空气 中干燥。
性碳，快速通入空气 2h，使Co(п)氧化为Co(ш)，此时有[Co(en)3] 3+ 生成。 4[Co(en)3]SO4 +O2 + 4HCl = 4[Co(en)3]SO4Cl + 2H2O
当氧化反应后，用稀盐酸和稀乙二胺调节 pH 为 7.0~7.5。将此溶液置于蒸发皿中，在蒸 气浴上加热 15min,待溶液冷至室温后过滤除去活性碳。
通常使用混合物的外销选离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物反应得到非对映异构体由于它们的溶解度不同选这适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开得到某一种纯的非对映体然后用光学不活性物质处理可使一对光学活性盐恢复成原来的组成
实验二 三乙二胺合钴配离子的旋光异构体的制备、拆分和 旋光度测定
学时：12
一、背景材料
左旋转，通常以（+）表示右旋，而以（+）表示左旋。
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实验3：配合物键合异构体的制备
1. 实验目的
1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2和[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合异构现象。
2 实验原理
键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO 2-和ON ＝O -）、氰根离子(CN -和NC -)、硫氰酸根离子(SCN -和NCS -)、亚砜R 2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S 原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N 原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。
每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：
1
21
2k υπμ⎛⎫= ⎪⎝⎭
式中ν为频率，k 为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高。
反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。
当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动，这种振动被称为配合物的骨架振动，而且还影响配体中原来基团的特征频率。
配合物的骨架振动直接反映了配位键的特性和强度，这样就可以通过骨架振动的测定直接研究配合物的配位键性质。
但是，由于配合物中心原子的质量一般都比较大，而且配位键的力常数比较小。
因此，这种配位键的振动频率都很低，一般出现在200-500cm -1的低频范围，这对研究配位键带来很大的困难。
然而由于配合物的形成，配体中的配位原子与中心原子的配位作用会改变整个配体的对称性和配体中某些原子的电子云，同时还可能使配体的构型发生变化，这些因素都能引起配体特征频率的变化。
因此，可以利用这种配体特征频率的变化来研究配位键的性质。
本实验是测定二氯化一硝基五氨合钴([Co(NH 3)5NO 2]Cl 2)和测定二氯化一亚硝酸根五氨合钴[Co(NH 3)5ONO]Cl 2)配合物的红外光谱，利用它们的谱图可以识别哪一个配合物是通过氮原子配位的硝基配合物，哪一个是通过氧原子配位的亚硝基配合物。
亚硝酸根离子(NO 2-)中的N 或O 原子与Co 3+配位时，对N-O 键特征频率的影响是不同的，当NO 2-以N 原子配位形成
价的，则在二个N-O 键之间键力常数的减弱是平均分配的，由于键力常数的减
弱，而使N-O 键的伸缩频率降低，在1428cm -1左右出现特征吸收峰；当NO 2-
峰出现在1065cm -1附近，而另一个没有配位的O-N 键力常数比用N 配位时的N-O 键力常数大，故在1468cm -1出现特征吸收峰。
因此，我们可以从它们的红外光谱图来识别其键合异构体。
3 仪器与试剂
仪器：100 ml 烧杯、250 ml 烧杯、500 ml 烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、量筒。
试剂：亚硝酸钠、浓盐酸、浓氨水（25-28%，14 M ）、双氧水、95%乙醇、六水合二氯化钴（CoCl 2•6H 2O ），氯化铵，纯度均为AR 级。
冰水、广泛pH 试纸。
4 实验步骤
4.1 制备二氯化一氯五氨合钴
以“二氯化一氯五氨合钴”为关键词查文献 (也可用中心网站提供的英文文献)，产物100℃烘30min ，计算产率，转移至自封袋中，干燥保存。
4.2 键合异构体的制备
以“配合键合异构体”和“红外光谱”为关键词查文献。
二氯化亚一硝酸根五氨合钴[Co(NH 3)5ONO]Cl 2不稳定，容易转变为二氯化一硝基五氨合钴[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2，因此，必须用新鲜制备的样品来测定其红外光谱。
Co 3+时，由于N 给出电荷，使N-O 键力常数减弱，因为两个N-O
是等Co 以O 原子配位形成时，则配位的O-N 键力常数减弱，其特征吸收
5 数据处理
分别计算二氯化一氯五氨合钴、键合异构体(I)和键合异构体(II)的产率。
6. 思考题
(1)为何配合物中配位键的特征频率不易直接测定?
(2)若能测得配合物中配位键的特征频率，能否利用这种特征频率来鉴别上述两
种键合异构体?在何种情况下，可以直接利用这种特征来鉴别键合异构体?
(3)在制备二氯化一氯五氨合钴时，最后分别用稀盐酸、水、乙醇洗涤产物，三
者的作用各是什么？
(4)写出制备二氯化一氯五氨合钴时，每一步的反应式，并注明每一步产物的颜
色。