实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定

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1、无机合成与制备化学实验报告实验四十二钨钴酸钾的制备及动力学测定姓名：吴丽萍学号：2120121554同组人：席亚茹日期：2012.12.15一、实验目的1.掌握杂多酸盐K5CoW12O40的制备过程。2.了解杂多酸盐中金属离子氧化还原反应的外界反应机理。3.用光度法测定K5CoW12O40氧化还原反应的级数及反应速率常数。二、原理-8-无机合成与制备化学实验报告及其盐食无机化学的重要内容之一。杂多酸由两种不同的含氧酸分子缩水而成的酸谓杂多酸，其中的H+被金属离子取代后形成的盐称杂多酸盐。杂多酸具有大多数多元弱酸阴离子的共同特征，可以进行中和反应

2、，H+可被取代金属离子取代而成盐，杂多酸阴离子的配位基团可以发生取代反应。十二钨（或钼）的杂多酸盐也是一种配合物，具有四面体结构，其中金属离子是配合物的中心原子，作为配体的多酸阴离子（W3O10）在四面体顶角，它们具有Keggin结构。本实验中合成的是十二钨钴酸钾杂多酸盐，其制备用Baker方法：-8-无机合成与制备化学实验报告杂多酸盐及其盐也和其他配合物一样，其氧化还原反应有外界反应机理和内界反应机理两类，外界反应机理是不同分子间的电子转移；内界反应机理中电子是通过分子内的原子或基团而转移的。的氧化还原反应是外界反应机理，其中含Co（Ⅲ）是强

3、氧化剂，自身还原为，过程中整个杂多酸离子保持不变，唯一改变的是钴的氧化数及杂多酸离子的电荷。通过还原剂还原为。2K5CoW12O40+2KSCN→2K6CoW12O40+(SCN)2当还原剂过量时，氧化还原反应速率为，式中C为的浓度。-8-无机合成与制备化学实验报告若为一级反应时，即n=1，则则因此，若以对t作图能呈线型关系，则可确定氧化剂反应级数为一，其斜率为表观速率常数。杂多酸盐在388nm波长处有最大吸收，根据比耳定律可用吸光度A来表示它的浓度，由于无限长时间内仍有剩余吸收，故吸光度应以()来表示。改变还原剂浓度，以不同的对还原剂浓度作图

4、，可确定还原剂的反应级数，其斜率为整个反应的速率常数K。三、仪器与试剂1.仪器烧杯(150mL)2只，烧杯(100mL)4只，布氏漏斗(Φ6cm)1只，吸滤瓶(250mL)1只，量筒(50mL)1只，容量瓶(25mL)4只，容量瓶(100mL)1只，紫外-可见分光光度计1台，pH试纸。2.试剂钨酸钠()A.R.醋酸钴()A.R.过二硫酸钾()A.R.氯化钾A.R.硫氰化钠A.R.硫酸A.R.冰醋酸A.R.冰四实验步骤1．的制备把9.907g溶解在20mL中，再加入1.8mL冰醋酸，反应有白色絮状物出现，之后迅速消失。然后用pH试纸检测，调节pH

5、为7左右，把1.256g溶解于6mL~7mL中，再加入2滴冰醋酸，溶液呈紫色。加热溶液近沸（冒有微小的气泡即可），在搅拌下立即加入醋酸钴溶液，溶液变为浑浊的黑绿色，使混合溶液微沸15min，再加入6.506gKCl，此过程中溶液颜色逐渐变为深绿色，最后变为绿色：冷却到室温，用布氏漏斗过滤沉淀，烘干，得深绿色产物。-8-无机合成与制备化学实验报告2．的制备称取10.018g于16mL2mol•dm-3的中，微微加热5分钟使其溶解，过滤除去不溶物，不溶物为白色物，滤液为紫红色；再加热溶液至沸腾，在不断搅拌下分批加入5g，每次约加0.25g，溶液一直

6、是绿色，直到加入最后一批，放置一会才变成金黄色，继续加热5min分解剩余的，溶液在冰浴中冷却得黄色晶体，过滤沉淀并用冷水洗涤，烘干，得黄色的晶体产物，称重得3.9573g。3．动力学测定（1）溶液配制称取0.1256g于100mL容量瓶中，用溶解并稀释到刻度，即得浓度为4.0×10-4mol•dm-3的溶液。分别称取不同量的NaSCN于25mL容量瓶中，用溶解并稀释到刻度使其浓度分别为4.0×10-3（0.0085g）、6.0×10-3（0.0121g）、8.0×10-3（0.0169g）、12×10-3（0.0246g）mol•dm-3。（2

7、）吸光度的测定将溶液和不同浓度的NaSCN溶液分别按等体积（10mL）混合，在388nm波长处用1cm比色皿测定不同时间的吸光度A。溶液混合后须在1min内开始测定其吸光度，以后每隔8min测定一次，连续测定6个点以上。可在加热溶液使反应完全后（浅黄色溶液）测得。五、实验结果和数据处理1．的产率质量：实际得到产物m=4.20g；上步所得的质量为7.75g。根据反应2×31412×310210.018gm’理论上应得产物：m’=10.018×2×3102=9.8936g2×3141故产率：m/m’=（3.9573/9.8936）×100%=39.

8、99%-8-无机合成与制备化学实验报告2、不同时间的吸光度A[SCN-]mol•dm-3t(min)081624324048∞(min-1)4.0×1