实验四十二钨钴酸钾的制备及动力学测定.pdf

《实验四十二钨钴酸钾的制备及动力学测定.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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：54同组人：席亚茹日期：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，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

2、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：268HO12WOCo(CHCOO)CoWO2CHCOO16OH24321240362522CoWOSO2CoWO2SO12402812404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5是通过分子内的原子或基团而转移

3、的。CoW12O40的氧化还原反应是外界反应机6理，其中含Co（Ⅲ）是强氧化剂，自身还原为CoWO，过程中整个杂多酸离1240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。K5CoW12O40通过还原剂SCN还原为K6CoW12O40。2K5CoW12O40+2KSCN→2K6CoW12O40+(SCN)2当还原剂过量时，氧化还原反应速率为dCnkobs[C]，dt式中C为K5CoW12O40的浓度。-1-若为一级反应时，即n=1，则dCkobsC则lnCkobstBdt因此，若以lnC对t作图能呈线型关系，则可确定氧

4、化剂反应级数为一，其斜率为表观速率常数kobs。KCoWO杂多酸盐在388nm波长处有最大吸收，根据比耳定律可用吸光51240度A来表示它的浓度，由于无限长时间内仍有剩余吸收A，故吸光度应以(AA)来表示。改变还原剂浓度，以不同的kobs对还原剂浓度作图，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，p

5、H试纸。2.试剂钨酸钠(Na2WO42H2O)A.R.醋酸钴(Co(CH3COO)24H2O)A.R.过二硫酸钾(KSO)A.R.氯化钾A.R.228硫氰化钠A.R.硫酸A.R.冰醋酸A.R.冰四实验步骤1．K6CoW12O40的制备把9.907gNaWO2HO溶解在20mLHO中，再加入1.8mL冰醋酸，反2422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为7左右，把1.256gCo(CH3COO)24H2O溶解于6mL~7mLH2O中，再加入2滴冰醋酸，溶液呈紫色。加热NaWO溶液近沸（冒有微小的气泡即

6、可），在搅拌下立即加入醋酸钴24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。2．K5CoW12O40的制备-2--3称取10.018gK6CoW12O40于16mL2mol?dm的H2SO4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5gK2S2O8，每次约加0.25g，溶液一直是绿色，直到加入最后一批，放置一会才变成金黄色，继

7、续加热5min分解剩余的K2S2O8，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K5CoW12O40晶体产物，称重得3.9573g。3．动力学测定（1）溶液配制称取0.1256gK5CoW12O40于100mL容量瓶中，用H2O溶解并稀释到刻度，-4-3即得浓度为4.0×10mol?dm的K5CoW12O40溶液。分别称取不同量的NaSCN于25mL容量瓶中，用H2O溶解并稀释到刻度使-3-3-3其浓度分别为4.0×10（0.0085g）、6.0×10（0.0121g）、8.0×10（0.0169g）、-

8、3-312×10（0.0246g）mol?dm。（2）吸光度的测定将K5CoW12O40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