Кобальт и синтез его соли

Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Контрольная работа

Кобальт и синтез его соли

Содержание

1. Литературный обзор

1.1 Кобальт. Общая характеристика элемента

1.2 Физические свойства кобальта

1.3 Химические свойства кобальта

1.4 Комплексные соединения Co(III)

2. Экспериментальная часть

2.1 Исходные вещества

2.2 Методика синтеза

2.2 Методика синтеза

2.3 Синтез

2.4 Анализ

3. Литература

Введение

Соединения кобальта представляют особый интерес, так как из трех основных ферримагнитных металлов: железа, никеля и кобальта. Последний обладает наиболее высокой точкой Кюри, т. е. той температурой, при которой металл утрачивает свойство быть магнитом. Если для никеля точка Кюри составляет всего 358°С, для железа 770°С, то для кобальта она достигает 1130°С. И так как магнитам приходится трудиться в самых разнообразных условиях, в том числе и при весьма высоких температурах, кобальту суждено было стать важнейшим компонентом магнитных сталей.

Использование кобальта довольно широко.

Кобальт играет важную роль в биологических процессах. Отсутствие кобальта в пище ведет к нарушению работы организма. Кобальт входит в состав витамина В12, в котором содержится 4,5 % кобальта. Это единственный витамин, в состав которого входит металл. Биологическая роль этого витамина очень велика. При отсутствии в организме витамина В12 развивается злокачественное малокровие. Витамин В12 потребляется и микробами, в том числе теми, которые живут в кишечнике человека.

Целью данной работы является синтез соли [Co(NH₃)₄CO₃]NO₃

1. Литературный обзор

1.1 Кобальт. Общая характеристика элемента

Кобальт -- элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 27. Обозначается символом Co (лат. Cobaltum).

Атомный номер - 27

Атомная масса - 58,933

Плотность, кг/мі - 8900

Температура плавления, °С - 1495

Теплоемкость, кДж/(кг·°С) - 0,414

Электроотрицательность - 1,8

Ковалентный радиус, Е - 1,16

1-й ионизац. потенциал, эв - 7,86

История кобальта

Соединения кобальта (англ. Cobalt, франц. Cobalt, нем. Kobalt) были известны и применялись в глубокой древности. Сохранился египетский стеклянный кувшин, относящийся к ХV в. до н.э., окрашенный солями кобальта, а также голубые стекловидные кирпичи, содержащие кобальт. В древней Ассирии, а также в Вавилоне из кобальта изготовляли лазурит - голубую краску, которой обливали керамические изделия. Вероятно, исходным материалом для получения кобальтовых соединений служил тогда цаффер (Zaffer) - сапфир, содержащий висмут и кобальт; откуда, по-видимому, и произошли названия красок - сафлор, шафран и др. В средние века горняки находили вместе с другими рудами кобальтовую "землю", но не знали, что с ней делать. Иногда эта земля была похожа на серебряную руду, но не содержала никакого серебра. Примесь кобальтовой земли к другим рудам мешала выплавке металлов: с образующимся густым дымом (сульфидов и арсенидов) терялась часть выплавляемого металла.

Кобальт упоминается у Бирингуччо, Василия Валентина, Парацельса и других авторов XV - XVII вв. В "Алхимическом лексиконе" Руланда (1612) о кобальте говорится: "Кобол кобальт (Koboltum, Kobaltum) или коллет (Colletum) - металлическая материя, чернее свинца и железа, растягивающаяся при нагревании. Кобальт - черная, немного похожая по цвету на золу материя, которую можно ковать и лить, но она не обладает металлическим блеском, и которая представляет собой вредную взвесь, уводящую (при плавке) вместе с дымом хорошую руду". Очевидно, здесь говорится о металлическом кобальте. Тем не менее в истории химии принято считать, что металлический кобальт был впервые описан в 1735 г. упсальским профессором Брандтом. В диссертации "О полуметаллах" Брандт указывает, в частности,что получаемый из руд металлический висмут не представляет собой чистого металла, а содержит "кобальтовый королек" (металлический кобальт). Он же выяснил,что соли кобальта окрашивают стекла в синий цвет. В чистом виде металлический кобальт был получен Верцелиусом.

Нахождение кобальта в природе

Содержание Кобальт в литосфере 1,8·10^-3% по массе. В земной коре он мигрирует в магмах, горячих и холодных водах. При магматической дифференциации кобальт накапливается главным образом в верхней мантии: его среднее содержание в ультраосновных породах 2·10^-2% . С магматическими процессами связано образование так называемых ликвационных месторождений кобальтовых руд. Концентрируясь из горячих подземных вод, Кобальт образует гидротермальные месторождения; в них Со связан с Ni, As, S, Cu. Известно около 30 минералов Кобальт.

В биосфере Кобальт преимущественно рассеивается, однако на участках, где есть растения - концентраторы Кобальта, образуются кобальтовые месторождения. В верхней части земной коры наблюдается резкая дифференциация Кобальта - в глинах и сланцах в среднем содержится 2·10^-3% Кобальта, в песчаниках 3·10^-5, в известняках 1·10^-5. Наиболее бедны Кобальтом песчаные почвы лесных районов. В поверхностных водах Кобальта мало, в Мировом океане его лишь 5·10^-8% . Будучи слабым водным мигрантом, Кобальт легко переходит в осадки, адсорбируясь гидрооксидами марганца, глинами и других высокодисперсными минералами.

Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo₂S₄, линнеит Co₃S₄, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO₃, смальтин CoAs₂, скуттерудит (Co, Ni)As₃ и других. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Кобальту сопутствуют железо, никель, марганец и медь. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)·10^?10%.

В природе кобальт всегда встречается вместе с никелем, главным образом в виде соединений с мышьяком. Важнейшими из минералов кобальта являются кобальтовый шпейс (смальтит) CoAs2 и кобальтовый блеск (кобальтит) CoAsS.

Ничтожные количества кобальта имеются в морской воде (10-7%) и в воде минеральных источников. Кобальт входит в состав более 30 минералов. К ним относятся каролит CuCo2SO4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтит СоAs2 и другие. Как правило, кобальту в природе сопутствуют его соседи по 4-му периоду - никель, железо, медь и марганец.

1.2 Физические свойства кобальта

Кобальт -- твердый металл, существующий в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427 °C устойчива б-модификация. При температурах от 427 °C до температуры плавления (1494 °C) устойчива в-модификация кобальта (решётка кубическая гранецентрированная). Кобальт -- ферромагнетик, точка Кюри 1121 °C.

Представляет собой блестящий металл, похожий на железо, с удельным весом 8,8. Температура его плавления несколько больше, чем у никеля. Кобальт очень тягуч. Он обладает большой твердостью и прочностью, чем сталь. Он ферромагнитен и только выше 10000 переходит в модификацию, не обладающую способностью намагничиваться.

Желтоватый оттенок ему придает тонкий слой оксидов.

При обычной температуре и до 417 °С кристаллическая решетка Кобальта гексагональная плотноупакованная (с периодами а = 2,5017Е, с = 4,614Е), выше этой температуры решетка Кобальта кубическая гранецентрированная (а = 3,5370Е). Атомный радиус 1,25Е, ионные радиусы Со²⁺0,78Е и Со³⁺0,64Е. Плотность 8,9 г/см³ (при 20 °С); t_пл 1493°С, t_кип3100°С. Теплоемкость 0,44 кдж/(кг·К), или 0,1056 кал/(г·°С); теплопроводность 69,08 вт/(м·К), или 165 кал/(см·сек·°С) при 0-100 °С. Удельное электросопротивление 5,68·10^-8ом·м, или 5,68·10^-6 ом·см (при О °С). Кобальт ферромагнитен, причем сохраняет ферромагнетизм от низких температур до точки Кюри, И = 1121 °С. Механические свойства Кобальта зависят от способа механической и термической обработки. Предел прочности при растяжении 500 Мн/м² (или 50 кгс/мм²) для кованого и отожженного Кобальта; 242-260 Мн/м²для литого; 700 Мн/м² для проволоки. Твердость по Бринеллю 2,8 Гн/м² (или 280 кгс/мм²) для наклепанного металла, 3,0 Гн/м²для осажденного электролизом; 1,2-1,3 Гн/м²для отожженного.

1.3 Химические свойства кобальта

Конфигурация внешних электронных оболочек атома Кобальта 3d⁷4s². В соединениях Кобальт проявляет переменную валентность. В простых соединениях наиболее устойчив Со(П), в комплексных - Со(III). Для Со(I) и Co(IV) получены только немногочисленные комплексные соединения. При обыкновенной температуре компактный Кобальт стоек против действия воды и воздуха. Мелко раздробленный Кобальт, полученный восстановлением его оксида водородом при 250 °С (пирофорный Кобальт), на воздухе самовоспламеняется, превращаясь в СоО. Компактный Кобальт начинает окисляться на воздухе выше 300 °С; при красном калении он разлагает водяной пар: Со + Н₂О = СоО + Н₂. С галогенами Кобальт легко соединяется при нагревании, образуя галогениды СоХ₂. При нагревании Кобальт взаимодействует с S, Se, P, As, Sb, С, Si, В, причем состав получающихся соединений иногда не удовлетворяет указанным выше валентным состояниям (например, Со₂Р, Co₂As, CoSb₂, Со₃С, CoSi₃). В разбавленных соляной и серной кислотах Кобальт медленно растворяется с выделением водорода и образованием соответственно хлорида СоCl₂ и сульфата CoSO₄. Разбавленная азотная кислота растворяет Кобальт с выделением оксидов азота и образованием нитрата Co(NO₃)₂. Концентрированная HNO₃ пассивирует Кобальт. Названные соли Со (II) хорошо растворимы в воде [при 25°С 100 г воды растворяют 52,4 г СоCl₂, 39,3 г CoSO₄, 136,4 г Co(NO₃)₂]. Едкие щелочи осаждают из растворов солей Со²⁺ синий гидрооксид Со(ОН)₂, которая постепенно буреет вследствие окисления кислородом воздуха до Со(ОН)₃. Нагревание в кислороде при 400-500 °С переводит СоО в черную закись-окись Со₃О₄, или СоО·Со₂О₃ - соединение типа шпинели. Соединение того же типа CoAl₂О₄ или СоО·Al₂О₃ синего цвета (тенарова синь, открытая в 1804 году Л. Ж. Тенаром) получается при прокаливании смеси СоО и Al₂О₃при температуре около 1000 °С

Из простых соединений Со (III) известны лишь немногие. При действии фтора на порошок Со или СоCl₂ при 300-400 °С образуется коричневый фторид CoF₃. Комплексные соединения Со (III) весьма устойчивы и получаются легко. Например, KNO₂ осаждает из растворов солей Со (II), содержащих СН₃СООН, желтый труднорастворимый гексанитрокобальтат (III) калия K₃[Co(NO₂)₆]. Весьма многочисленны кобальтаммины (прежнее название кобальтиаки) - комплексные соединения Со (III), содержащие аммиак или некоторые органических амины.

Вода и воздух при обычной температуре не оказывают действия на компактный кобальт, но в мелкораздробленном состоянии он обладает пирофорными свойствами. В разбавленных кислотах, например в соляной или серной, кобальт растворяется значительно труднее, что соответствует его положению в электрохимическом ряду напряжений справа от железа (его нормальный потенциал равен -0,28 в). Разбавленная азотная кислота легко растворяет кобальт, а при действии концентрированной HNO3 он пассивируется. Образует соединения чаще всего в степени окисления +2, реже - в степени окисления +3 и очень редко в степенях окисления +1, +4 и +5.

При нагревании на воздухе Со окисляется, а при температуре белого каления сгорает до Сo₃O₄. При нагревании кобальт соединяется со многими другими веществами, причем реакция его с S, P, As, Sb, Sn и Zn нередко сопровождается воспламенением. При сплавлении с кремнием Со образует целый ряд соединений. При высокой температуре он соединяется также с бором, но не реагирует с азотом. Кобальт легко образует соединения с галогенами. С железом и никелем, а также с хромом и марганцем он образует твердые растворы в любых соотношениях. По отношению к углероду кобальт ведет себя так же, как железо; однако при охлаждении углеродсодержащих расплавов никогда не выделяется карбид Со₃С (хотя, по данным Руффа, существование его в расплаве является вероятным); если содержание углерода превышает пределы существования твердого раствора, избыток углерода всегда выделяется в виде графита. При действии СН4 или СО на тонкоизмельченный металлический кобальт при слабом нагревании (ниже 225°), по данным Бара, образуется соединение Со2С, разлагающееся при более высоких температурах. Каталитическое разложение СH₄ и СО под действием кобальта происходит лишь при таких температурах, когда карбид становится неустойчивым

Co + 2HCl(разб.)+t= CoCl₂ + H₂

Co + H₂SO₄(разб.)+t= CoSO₄+ H₂

3Co + 8HNO₄(разб.)+t= 3Co(NO₃)₂+ 2NO + 4H₂O

4Co + 4NaOH + 3O₂+t= 4NaCoO2 + 2H₂O

2Co + O₂ +t=2CoO

Получение

Кобальт - относительно редкий металл, и богатые им месторождения в настоящее время практически исчерпаны. Поэтому кобальтсодержащее сырье (часто это никелевые руды, содержащие кобальт как примесь) сначала обогащают, получают из него концентрат.

Далее для извлечения кобальта концентрат или обрабатывают растворами серной кислоты или аммиака, или методами пирометаллургии перерабатывают в сульфидный или металлический сплав.

Этот сплав затем выщелачивают серной кислотой. Иногда для извлечения кобальта проводят сернокислотное «кучное» выщелачивание исходной руды (измельченную руду размещают в высоких кучах на специальных бетонных площадках и сверху поливают эти кучи выщелачивающим раствором).

Для очистки кобальта от сопутствующих примесей все более широко применяют экстракцию.

Наиболее сложная задача при очистке кобальта от примесей - это отделение кобальта от наиболее близкого к нему по химическим свойствам никеля.

Раствор, содержащий катионы двух этих металлов, часто обрабатывают сильными окислителями - хлором или гипохлоритом натрия NaOCl.

2СоСl₂+ NaClO + 4NaOH + H₂O = 2Co(OH)₃v + 5NaCl

Чёрный осадок Co(OH)₃ прокаливают для удаления воды, а полученный оксид Со₃O₄ восстанавливают водородом или углеродом. Металлический кобальт, содержащий до 2-3% примесей (никель, железо, медь), может быть очищен электролизом.

Образование соединений кобальта

· При нагревании, кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором. 2Co + 3F₂ > CoF₃, но, Co + Cl₂ > CoCl₂

· С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS. Серебристо-серую б-форму (при сплавлении порошков) и чёрную в-форму (выпадает в осадок из растворов).

· При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Со₉S₈

· С другими окисляющими элементами, такими как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор. кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.

· Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путем синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта СоН₂ и СоН.

· Растворы солей кобальта CoSO₄, CoCl₂, Со(NO₃)₂ придают воде бледно-розовую окраску. Растворы солей кобальта в спиртах темно-синие. Многие соли кобальта нерастворимы.

· Кобальт создаёт комплексные соединения. Чаще всего на основе аммиака.

Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли [Co(NH₃)₆]³⁺ жёлтого цвета.

1.4 Комплексные соединения Co(III)

Аммиакаты Co(III).

Гексааммиакаты.

[Co(NH₃)₆]Cl₃ желтые кристаллы, ДМ, октаэдр, К_уст.=10³⁶, устойчивы в конц. H₂SO₄

Пентааммиакаты.

[Co(NH₃)₅X]²⁺ , (X= Г^-, NO₃^- , NO₂^- и др.) малиново-красного цвета

При X=NO₂^- существуют 2 изомера:

[Co(NH₃)₅(-NO₂)]²⁺ нитро => Солевая изомерия

[Co(NH₃)₅(-ONO)]²⁺ нитрито => Солевая изомерия

[Co(NH₃)₅(H₂O)]³⁺⁽Cl₃) кирпично-красные кристаллы

[Co(NH₃)₅SO₄]Br красного цвета => Ионизационная изомерия

[Co(NH₃)₅Br]SO₄ красно-фиолетового цвета => Ионизационная изомерия

Тетрааммиакаты.

[Co(NH₃)₄(H₂O)Cl₂]Cl, 2 изомера: цис- и транс-.

[Co(NH₃)₄(H₂O)Cl]Cl₂ и [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl*H₂O =>Ионизационная и гидратная изомерия

[Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃ и [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl*2H₂O => Ионизационная и гидратная изомерия

Триаммиакаты.

[Co(NH₃)₃X₃], X=Г^-, NO₃^- , NO₂^-

[Co(NH₃)₃X₃]³⁺ , X=H₂O

Число соединений значительно больше, если учесть изомерные формы.

Например, известен комплексfac-[Co(NH₃)₄(NO₂)₃] желто-коричневого цвета (соединение - мономер (октаэдр), NH₃ расположены по грани - это граневый (лицевой - от англ. Facial) и его изомер - mer-[Co(NH₃)₄(NO₂)₃] (реберный, mer - меридиональный, от meridional, - NH₃ расположены по ребру).

Известны также координационные изомеры:

[Co(NH₃)₆]³⁺[Co(NO₂)₆]^3- , [Co(NH₃)₄(NO₂)₂]⁺ [Co(NH₃)₂NO₂)₄]^- -димерыжелтогоцвета.

Для кобальта (особенно для Co(III ) известны различные аммиакосодержащие комплексные соединения. Получены гекса-, пента-, тетра-, три- и диамины Co(III). При этом преобладает октаэдрическая координация, и октаэдрические комплексы Co(III) значительно Co(II).

[Co(NH₃)₆]²⁺ [Co(NH₃)₆]³⁺

К_н7,75*10^-6 3,1*10^-33

рК_н 5,11 32,51

Это обусловлено образованием низкоспиновых внутриорбитальных комплексов Co(III).

Комплексообразование сильно влияет на окислительно-восстановительные свойства Co(III). Так, для аквакомплексов ц⁰_[Co(H2O)6]³⁺_[Co(H2O)6]²⁺ = 1,8В, а для аммиакатов ц⁰_[Co(NH3)6]³⁺_[Co(NH3)6]²⁺ =0,1В, поэтому аммиакат Со(II) легко окисляется.

В связи с этим, гексааммиакаты Co(III) получают при окислении кислородом воздуха гексааммиаката Со(II) [Co(NH₃)₆]²⁺, барбатируя воздух через раствор в течение нескольких часов в присутствии NH₄Cl и катализатора - активированного угля.

4CoCl₂ + 20NH₃ + 4NH₄Cl +O₂---^{активированный уголь}- ([Co(NH₃)₆]²⁺ + O₂4[Co(NH₃)₆Cl₃ + 2H₂O

Если не вводить активированный уголь, то образуется пентааммиакат [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ рубиново-красного цвета.

Аммонолиз аммиакатов Co(III).

В жидком аммиаке возможен аммонолиз аммиакатов Co(III) с образованием комплексов с амидными группами NH₂^-

Аминаты.

Для Co(III) очень характерны разнообразные комплексы с аминами: с этилендиамином, гидроксиламином, пиридином, этиламином и многими другими аминами.[2]

Многоядерные комплексы

Если в комплексном ионе или нейтральном комплексе содержатся два и более комплексообразователей, то этот комплекс называется многоядерным. Среди многоядерных комплексов выделяют мостиковые, кластерные и многоядерные комплексы смешанного типа.

Атомы комплексообразователя могут быть связаны между собой с помощью мостиковых лигандов, функции которых выполняют ионы OH^?, Cl^?, NH₂^?, O₂^2?, SO₄^2?и некоторые другие.

Так, в комплексном соединении (NH₄)₂[Co₂(C₂O₄)₂(OH)₂] мостиковыми служат бидентатные гидроксидные лиганды:

В роли мостикового лиганда может выступать полидентатный лиганд, имеющий несколько донорных атомов (например, NCS^? с атомами N и S, способными участвовать в образовании связей по донорно-акцепторному механизму), либо лиганд с несколькими электронными парами при одном и том же атоме (например, Cl^? или OH^???

В том случае, когда атомы комплексообразователя связаны между собой непосредственно, многоядерный комплекс относят к кластерному типу. Так, кластером является комплексный анион [Re₂Cl₈]²??

в котором реализуется четверная связь Re - Re: одна у-связь, две р- связи и одна д-связь. Особенно большое число кластерных комплексов насчитывается среди производных d-элементов. Многоядерные комплексы смешанного типа содержат как связь комплексообразователь-комплексообразователь, так и мостиковые лиганды.

Примером комплекса смешанного типа может служить карбонильный комплекс кобальта состава [Co₂(CO)₈], имеющий следующее строение:

Здесь имеется одинарная связь Co - Co и два бидентатных карбонильных лиганда CO, осуществляющих мостиковое соединение атомов-комплексообразователей.[3]

свойство кобальт синтез соль

2. Экспериментальная часть

2.1 Исходные вещества

(NH4)2CO3(крист., х/ч)

NH3*H2O (ю=10%)

Co(NO3)2,

C2H5OH(ю=96%)

H2O2(ю=3%)

2.2 Методика синтеза.

1 способ

Растворить 20 г безводного карбоната кобальта CoCO3 в HNO3. Для этого кислоту небольшими порциями, помешивая стеклянной палочкой, приливают к карбонату до прекращения выделения CO2 (раствор 1).Вместо карбоната кобальта можно брать в качестве исходного вещества соответствующее количество нитрата, эквивалентное 20 г карбоната.

100 г (NH3)2CO3 и 250 г концентрированного водного раствора аммиака добавляют в 500 мл воды (раствор 2)

Растворы 1 и 2 сливают и пропускают ток воздуха в течение часа.

10Co(NO3)2+ 26(NH4)2CO3 + 10NH3(водн.)=10[Co(NH3)4CO3]NO3+ 8NH4NO3 + 3H2O2

Выход - 20 г.. Из маточного раствора можно выделить дополнительное количество продукта. Для этого раствор кипятят в фарфоровой чашке, добавляяпостепенно 2 г (NH4)2CO3 а затем охлаждают. Выделившийся в осадок продукт содержит некоторое количество нитропентамминксбальтинитрата.

Выделившиеся кристаллы отфильтровать на воронке Бюхнера, промыть ледяной водой, затем 96% C2H5OH. Высушить соль на воздухе.

2 способ

Приготавливается аналогично, только для окисления кобальта вместо кислорода воздуха используется H2O2.

2Co(NO3)2 + 10NH3(водн.) + 2(NH3)2CO3 + 9H2O2 =2[Co(NH3)4CO3]NO3 + 4NH4NO3 + 12H2O

Кристаллы, полученные с использованием H2O2 для окисления кобальта

2.3 Синтез

Для синтеза заданной соли потребовалось приготовить 2 раствора:

I раствор.4 г (NH4)2CO3 в 20 млH2O, прилили 10 мл 10% NH3 и перенесли в колбу Вюрца емкостью 100 мл.

II раствор. 6 г Co(NO3)2 в 12 мл H2O прилили к I раствору. Закрыли колбу Вюрца пробкой, снабженной трубкой, доходящей до дна, продували воздух в течение часа.

Слили раствор в чашку, профильтровали его, упаривалина водяной бане, добавляя постепенно 2 г (NH4)2CO3до начала кристаллизации. Выделившиеся кристаллы отфильтровали на воронке Бюхнера, промыли ледяной водой, затем 96% C2H5OH. Высушили соль на воздухе.[4]

1 -- шликер, 2 -- пластичная масса, 3 -- фильтровальная бумага , 4 -- пористая пластина

10Co(NO3)2+ 26(NH4)2CO3 + 10NH3(водн.)= 10[Co(NH3)4CO3]NO3+ 8NH4NO3 + 3H2O2

Комплекс, полученный с использованием воронки Бюхнера для окисления кобальта

Выход-около 5г.

2.4 Анализ

В анализе будет доказан состав полученного соединения при помощи качественных реакций.

1. Качественная реакция на диоксид углерода.

Добавляем к синтезированной соли HCl, затем HNO3. Комплекс разрушается, образуется угольная кислота H2CO3, которая моментально распадается на H2Oи CO2. Выделение углекислого газа CO2 можно наблюдать благодаря пузырькам на поверхности. Качественныйсоставдоказан.

[Co(NH3)4CO3]NO3 + 4HCl + 2HNO3= H2O + CO2^+ Co(NO3)3 +4NH4Cl

2. Качественная реакция на аммиак

Реактив Несcлера.

Добавили к разрушенному комплексу щелочь KOH и затем реактив НесслераK2[HgI4]. Образуется красно-коричневый осадок йодида. Наличие NH3 в соединении доказано.

[Co(NH3)4CO3]NO3 + 4HCl + 2HNO3 = H2O + CO2^+ Co(NO3)3 +4NH4Cl

NH3 + K2[HgI4] + KOH = [OHgNH2]Iv + 2KI + HI

3. Качественная реакция на нитрат-ион.

Дифениламин

Дифениламин (C6H5)2NH с нитрат - ионом NO3- образует интенсивно-синее окрашивание, вследствие окисления дифениламина.Присутствие ионаNO3- доказано.

4. Качественная реакцияна карбонат-ион

ПридобавленииNaOHвыпадает черный осадок Co(OH)3, что доказывает наличие Co3+

Co(NO3)3 + 3NaOH = Co(OH)3v + 3NaNO3

3. Вывод

Были описаны свойства кобальта и его соединений и их практическое применение. В данной работе был проведен синтез одной из солей кобальта [Co(NH3)4CO3]NO3. Было изложено 2 способа получения этой соли. С помощью качественных реакций был доказан качественный состав данного соединения.

Литература

1.Ф.Перельман «Кобальт, Краткая химическая энциклопедия, т. 2», Москва, 1963,620 с.

2. Б.В. Некрасов «Основы общей химии», Изд. "Химия", 1973, 656 с.

3. А.К. Молодкин, Н.Я. Есина, Н.У. Венсковский «Химия переходных элементов», РУДН, 2007 , 368с.

4.Р.А. Лидин,Л.Л. Андреева, В.А. Молочко «Справочник по неорганической химии. Константы неорганических веществ. Справочное пособие»Москва, Изд.: Химия, 1987, 320 с.

5. Н. Г. Ключников «Руководство по неорганическому синтезу»Москва, Изд.: "Химия", 1965, 391с.

Размещено на Allbest.ru