Курсовая работа: Получение пурпуреосоли. Аммиакаты кобальта (III)
Выполнила:
Тарасова Дарья Александровна
Научный руководитель:
Копытин Андрей Юрьевич
Ростов на Дону
2009 год
Содержание
Введение
Получение пурпуреосоли
Соединения гексаминового типа
Соединения ацидопентаминового типа
Соединения диацидотетраминового типа
Механизм замещения реакций комплексов кобальта (III)
Геометрическая изомерия
Приложение
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Подразделение всех химических соединений на так называемые простые, или атомные, и комплексные, или молекулярные наметилось, наметилось после создания учения о валентности и внедрения в химию структурных представлений Бутлерова. Основополагающие представления о свойствах и строение комплексных соединений ввел в 1893 году Альфред Вернер. На основе созданной им координационной теории была предложена масса определений комплексных соединений: О. Е. Звягинцев высказал мнение, что в определение комплексов должно быть подчёркнуто наличие в них центрального атома. О. Гейн в своей монографии называет комплексные соединения как частный случай соединений высшего порядка Кальвин и Мартел называют комплексным или координационным соединением продукт сочетания металла с донором электронов. Б. Ф. Ормонт считает комплексными соединениями те соединения, в растворах которых концентрация ионов, входящих в состав комплексного иона, исчезающее мала по сравнению с концентрацией последнего . Менделеев пишет, что нельзя отделять молекулярные соединения от атомных, потому прежде всего, что нет возможности установить ограниченную атомность элементов, а прочность соединений есть дело изменчивое до того, что резкой границы между прочными и не прочными соединениями положить нельзя. Таким образом собрав воедино все предложенные выше определения и некоторые другие можно ввести следующее понятие; Комплексными соединениями называются определенные молекулярные соединения, при сочетание компонентов которых образуются положительно и отрицательно заряженные сложные ионы, способные к существованию как в кристалле, так и в растворе. Частным случаем такого заряда может быть нулевой.
Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. К ним принадлежат многие элементоорганические соединения связывающие неорганическую и органическую химию. Многие комплексные соединения –витамин В12,синтезированный М.А. Азизовым в 50-х годах, и представляющий собой комплексное соединение кобальта с амидом никотиновой кислоты, гемоглобин, хлорофилл и другие – играют большую роль физиологических и биохимических процессах. Комплексные соединения играют огромную роль в производстве, фармацевтике, изучение и углубление процессов катализа, открывают новые методы выделения, отчистки и обнаружения ряда металлов, занимают важное место в химии переходных, платиновых металлов и лантаноидов. Исследование свойств и пространственного строения комплексных соединений оказалось чрезвычайно плодотворным для кристаллохимии, изучающей зависимость физико-химических свойств веществ от структуры, образуемых ими кристаллов, породило новые представления о природе химической связи, К ценным результатам привело применение комплексных соединений в аналитической химии.
Соли многих металлов способны соединяться с аммиаком, причем редко хорошо кристаллизуются. Подобные соединения кобальта, о которых идет речь в данной работе, очень разнообразны, сравнительно прочны, очень типичны и названы. Именно они в силу этих качеств сыграли огромную роль в становление химии координационных соединений, при их исследовании, в частности, были установлены основные принципы координационной теории. Получен целый ряд соей типа МX3.nNH3,где М - атом кобальта. Кобалтамминовые соли разнообразно окрашены и имеют соответствующие специфические названия, между ними существуют классы.
В данной работе будут рассмотрены некоторые классы координационных соединений Co (III), реакции свойственные им и имеющие отношения к проведенной работе.
Получение пурпуреосоли
Получение делится на 2 этапа:
На первом кобальт переводится в раствор, при этом образуется аквакомплекс кобальта 2. Потом к раствору приливаем раствор аммиака,при этом в начале образуется гидроокись кобальта 2,которая быстро растворяется в избытке аммиака, переходя в гексоаммиакат. Дальше кобальт окисляем пропусканием воздуха в течение трех часов или приливаем перекись водорода. Окисление проводится после замены лигандов, так как аммиакаты кобальта 2 и 3 различаются по кинетической и термодинамической устойчивости.
На втором этапе производится отчистка, так как наряду с необходимым веществом образуются сопутствующие продукт ы, которые разрушаются при нагревание в избытке хлорида аммония. После этого в растворе остается частично осажденный тетроаминокобальтохлорид, который,при нагревание растворяем в концентрированной соляной кислоте и кипятим в течение часа при этом один хлорид анион вводится во внутреннюю координационную сферу. Завершает всё является отчистка.
Если растворить пурпуреосоль в воде и начать испытывать раствор с помощью частных реакций на отдельные могущие присутствовать в растворе компоненты, то оказывается, что с помощью обычных качественных реакций в растворе ни аммиака ни ионов кобальта обнаружить не удается. Если же прилить туда раствор нитрата серебра, то как и ожидается выпадет осадок хлорида серебра, но сравнивая количество осадка выпавшего в этом с количеством осадка выпавшего, при добавление такого же объема нитрата серебра выясняется, что в случае пурпуреосоли выпадает лишь 2/3 от количества осадка выпавшего в случае лутиосоли. На основание этого можно сделать вывод что 3 кислотный остаток находится в составе комплексного катиона, будучи связан неионогенно. При сопоставление данных, полученных при изучение реакций двойного обмена, в которых участвует пурпуриосоль, приводит к выводу что эта соль распадается на три иона. Этот вывод полностью подтверждается на основание измерения молекуляной электропроводности. Все это доказывает принадлежность пурпуреосоли к соединениям ацидопентаминового типа. Чтобы при действие аммиака, амина или какой-нибудь нейтральной молекулы на соль какого-нибудь металла мог получиться ацидопентамин, нужно чтобы исходная соль металла характеризовалась наличием неионогенной связи между металлом и кислотным остатком, поэтому аципентамины характерны только для металлов, обладающих выраженной особенностью к комплексобразованию.
Соединения гексаминового типа
При рассмотрении исходного соединения [Co(NH3 )6 ]Q3 , следует указать, что это соединение является типичным представителем многочисленной группы комплексов общей формулы [МеА6 ]Хп . В этой формуле Me обозначает ион металла, А — нейтральную молекулу, которая может играть в соединении ту же роль, что и аммиак, X — одновалентный кислотный остаток, п — валентность (заряд) иона металла.
Подобные соединения называются соединениями гексаминового типа (т. е. соединениями, содержащими шесть нейтральных молекул аммиака, аминов или им подобных молекул на один атом металла). Учитывая возможность варьирования в только что приведенной общей формуле соединений этого типа как X, так и А и, наконец, Me, можно легко прийти к заключению, что соединений гексаминового типа должно быть много.
Действительно, прежде всего нужно указать на то, что наряду с хлоридом [Go(NH3 )6 ]Gl3 известны также бромид [Co(NH3 )6 ]Br3 , нитрат, сульфат, хлороплатинат, оксалат и многие другие соли, содержащие комплексный ион [Go(NH3 )6 ]3+ . Те соли, анионы которых бесцветны, окрашены в характерный желтый цвет, который и дал повод назвать эти соединения лутеосолями.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--