三氯化六氨合钴的制备

三氯化六氨合钴的合成

一、实验目的

1.掌握三氯化六氨合钴（III）的合成。

2.加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。

二、实验原理

根据有关电对的标准电极电位可以知道，在通常情况下，二价钴盐比三价钴盐稳定得多，而在许多场合下它们的配合物正好相反，三价钴反而比二价钴来得稳定，而活性的Co（Ⅱ）配合物很容易形成。因此通常采用氧化二价钴配合物的方法，来制备三价钴的配合物。

能将Co（Ⅱ）配合物氧化成Co（Ⅲ）配合物的氧化剂有多种，如卤素单质，但应用卤素做氧化剂会引入卤素离子X-,PbO2也是很好的氧化剂，它可被还原成Pb2+，在Cl-存在时，它可成为PbCl2沉淀，可过滤除去；同样SeO2也是一个很好的氧化剂，还原产物Se是沉淀，可过滤除去。最好的氧化剂是空气（空气中富含O2）或H2O2，它们不会引入杂质。

氯化钴（Ⅲ）的氨合物有很多种，主要有三氯化六氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)6]Cl3（橙黄色晶体），三氯化一水五氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)5H2O]Cl3（砖红色晶体），二氯化一氯五氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)5Cl]Cl2（紫红色晶体）等，它们的制备条件各不相同。

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)，总反应式如下：

2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2 ===2[Co(NH3)6]Cl3＋14H2O

三氯化六氨合钴溶解于酸性溶液中，通过过滤可以将混在产品中的大量活性炭除去，然后在高浓度盐酸中使三氯六氨合钴结晶。

三氯化六氨合钴可溶于水不溶于乙醇，20℃在水中的溶解度为0.26 mol·L-1 [Co(NH3)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(NH3)6]Cl

3 + 6 NaOH ==== 2 Co(OH)3 + 12 NH3↑+ 6 NaCl

三、仪器和药品

1. 试验仪器

抽滤装置、锥形瓶、温度计（100 0C）1支、滴管、量筒（25 ml）、烧杯。

2. 药品

浓氨水、6％H2O2、浓盐酸、CoCl2〃6H2O、95%乙醇、NH4Cl固体、活性炭、冰。

四、实验步骤

1. [Co(NH3)6]Cl3的合成

在锥形瓶中加入4g NH4Cl，6.0g研细了的氯化亚钴CoCl2·6H2O晶体和

7 ml蒸馏水。加热溶解后加入0.3g活性炭。冷却，加14ml浓氨水，冷却至

283K以下，用滴管逐滴加入13.5ml 6％的H2O2溶液。水浴加热至323-333K，并在此温度下恒温20 min，并不断摇动锥形瓶。取出，先用自来水冷却再用冰水浴冷却至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2ml浓盐酸），趁热吸滤。在滤液中慢慢加入7ml浓盐酸，即有大量橙黄色晶体析出。用冰浴冷却后吸滤，洗涤（用什么洗涤？），抽干。

称量，计算产率。

三氯化六氨合钴的合成实验报告

学生姓名：实验成绩：

实验开始时间：结束时间：

产品外观：

产品质量：产率：

思考题

1.在[Co(NH3)6]Cl3的制备过程中浓盐酸，活性炭，过氧化氢各起什么作用？

2. [Co(NH3)6]2+与[Co(NH3)6]3+比较，那个稳定，为什么？

答：[Co(NH3)6]3+稳定，因为，[Co(NH3)6]2+中心原子采用sp3d 2杂化，即外轨成键，而[Co(NH3)6]3+中心原子采用d 2 sp3杂化，即内轨成键，根据配合物的价键理论，形成体与配位数相同的配合物，内轨型比外轨型稳定。

实验反思

（从实验操作、实验原理领会等方面全面总结自己的实验得失，至少写50字）