در خواست مقاله
گزارشکار کامل تهیه کمپلکس کربناتو تترا آمین کبالت (III) نیترات با فرمت word ، برای دانلود کلیک نمایید .
نکته: آزمایش اول و دوم مربوط به هم هستند و از محصول آزمایش اول مواد اولیه ی آزمایش دوم بدست میآد .
در گسترش شیمی کئوردیناسیون کمپلکسهای فلزی که نمونه آن در این آزمایشها سنتز شناسایی شده از اهمیت ویژه ای برخوردار است تا قبل از 1950 ، بیشترین تحقیق در این زمینه ، منحصر به بررسی یونهای کمپلکس های عناصر واسطه با لیگندهای یک دندانه ای مانند -CL , -Br , -I , NH3 , و دو دندانه ای مانند بی پیریدین اگزالات (-O2_C_C_O2-) گلیسینات (- H2N_CH2_C2O ) و 2- CO3 بود این کمپلکس ها هنوز هم اساس تعداد زیادی از تحقیقات امروزی را با وجود اکتشافات اخیر خواص لیگندهایی مانند- CH2=CH2 , CO , CH3 , H و بنزن تشکیل می دهند .
ترکیبات کئوردیناسیون Co (III) , Cr (III) 1 از اهمیت ویژه ای برخوردارند بعنوان مثال + 2 [Ni(NH3)6] با H2O خیلی سریع واکنش دادهو ایجاد + 2 [Ni(H2O)6] می نماید در ورتیکه واکنش های مشابه برای کمپلکس هایی مانند [CO(NH3)6] و +3 [Cr(NH3)6] در همین شرایط به آهستگی انجام می شوند این گونه اختلاف در رفتار کمپلکس های انواع یونهای فلزی از نظر کیفی توسط میدان لیگند و تئوری اربیتال ملکولی توجیه می شوند .
واکنش پذیری کند کمپلکس های کبالت 3 زمینه را برای تحقیقات گسترده آن ممکن ساخته است .
یکی از روش های شناسائی ترکیبات یونی تعیین قابلیت انتقال جریان الکتریکی محلول آنهاست ترکیباتی که محلولهای آنها بیشترین قابلیت را دارا هستند از تعداد بیشتری یون تشکیل شده اند بنابراین قابلیت هدایت محلول یک مولار [Co(NH3)4CO3]NO3 کمتر از محلول باهمان غلظت [Co(NH3)5CL]Cl2 می باشد با اندازه گیری قابلیت هدایت محلول یک ترکیب می توان مشخص کرد که واحد فرمولی آن ترکیب دارای 4و3و2و یا تعداد زیادی یون است . گرچه معمولا اندازه گیری ها در محلول های آبی کمپلکس ها انجام می گیرد با این حال اینگونه اطلاعات را می توان با استفاده از حلالهای آلی نظیر اتانول ، دی متیل فرمالدئید ، نیتروبنزن یا استونیتریل برای ترکیبات یونی که درآب خیلی محلول نبوده و با آب واکنشی نداشته باشند بدست آورد .
روش دیگر برای شناسائی هویت یک کمپلکس اسپکتروسکوپی زیر قرمز است هر دو کمپلکس های یاد شده جذب هایی در فرکانس های مشخص ( معمولا بر حسب اعداد موج Cm-1 که عکس طولموج می باشد بیان می شود ، برای ارتعاشات کششی و خمشی گروه NH3 نشان می دهند و درضمن ارتعاشات کششی Co—N[Co(NH3)4CO3]NO3 جذبهایی را که مشخص کننده گروه کربنات است نشان میدهد که در این کمپلکس بعلت کئوردیناسیون گروه کربنات به یون فلز در مقایسه با طیف همین یون مثلا در Na2CO3 تا حدودی متفاوت است همچنین طیف باید دارای باندهای جذبی ناشی از حالتهای ارتعاش یون NO3- بسیار شبیه به انچه در NaNO3 مشاهده می شود باشد . نیز قابل اندازه گیری می باشد . همچنین محلول در مقابل طیف [Co(NH3)Cl]Cl2 به مقدار زیاد توسط جذب هائی که مربوط به گروه NH3 است تحت الشعاع قرار می گیرد بطور کلی فرکانس های کششی Co—Cl کمتر از آن است که بتواند بوسیله دستگاه های زیر قرمز معمولی مشاهده کرد البته گروه های یونی Cl- در حالت جامد وجود دارند و با سایر اتمهای منفرد پیوند محکمی دارند از اینرو هیچ گونه جذبی در طیف زیر قرمز که نشان دهنده حضور آن در ترکیبات باشد انتظار نمی رود در این علیرغم تاکید و اسپکتروسکوپی زیر قرمز قرمز و سایر روشهای دستگاهی برای شناسایی ترکیبات در این آزمایش و سایر آزمایشات باید اذعان کرد که تجزیه کمی عنصری قدم کاملا در تعیین چگونگی در تعیین ساختمان ترکیب جدید می باشد .
** سنتز [Co(NH3)4CO3]NO3 طبق معادله موازنه نشده زیر انجام خواهد گرفت .
CO3(NH4)2 + Co(NO3)2 + NH3(aq)+H2O2 —–> [Co(NH3)4CO3]NO3+NH4OH+H2O
نیترات درکبالت در بازار قابل تهیه بوده و فرمول آن Co(NO3)2.6H2O است که به احتمال زیاد ساختمان کئوردینه شده ای به فرمول [Co(OH2)6](NO3)2 دارد از آنجا که کمپلکس کبالت دو مانند نیکل دو ، برای تعویض لیگند واکنشی سریع نشان می دهد احتمالا اولین مرحله واکنش چنین می باشد .
Co(OH2)6 2+ + 4NH3 + CO3 2- —–> Co(NH3)4CO3+6H2O
کبالت در واکنش فوق در درجه ی اکسایش دو قرار دارد ، NH3 که لیگاندی قوی تر از H2O است طی واکنش فوق جایگزین آب می شود . طی واکنش به آن H2O2 هم می افزاییم بنابراین کمپلکس کبالت دو می تواند با انتقال یک الکترون به H2O2 برای ایجاد کبالت سه بصورت کمپلکس [Co(NH3)4CO3]+ غیر فعال اکسیده شود .
همچنین قابل ذکر است که کبالت دو در میدان های ضعیف تر پایدار تر است و کبالت سه در میدان های قوی تر .
ا
* تهیه ی کمپلکس Co(NH3)5Cl]Cl2] با استفاده از کمپلکس کربناتو تتراآمین طبق سری معادلات زیر انجام خواهد گرفت .
- Co(NH3)4CO3]1+ + 2 HCL —–> [Co(NH3)4(OH2)CL]2+ + CO2(g) + CL]
-Co(NH3)4(H2O)CL]2+ + NH3(aq) —–> [Co(NH3)5(H2O)]3+ + CL]
+Co(NH3)5(H2O)]3+ + 3HCL ——> [Co(NH3)5CL]CL2 (s) + H2O + 3H]
شکستن پیوند C_O که در حالت واسطه انجام می گیرد با مطالعه معاوضه ایزوتوپی O18 تعدادی از واکنش های مشابه به کمپلکس های کربناتو به اثبات رسیده است .
مراحل بعدی در این آزمایش ، عبارت از استخلاف لیگند توسط گروه دیگر در فضای کئوردیناسیون داخلی می باشد .
با توجه به سری واکنش های فوق به این نتیجه می رسیم که
1) Cl- لیگندی ضعیفتر از NH3 و قوی تر از CO3 است بنابراین با افزودن HCL در معادله ی اول جایگزین لیگان های ضعیف تر از خود می شود . با ریختن اسید کلریدریک یکی از پیوند های اکسیژن و کبالت شکسته شده و سایت خالی ایجاد می شود ، به واسطه ی وجود یون کلرید در محیط سایت خالی پر میشود . با ادامه ی ریختن اسید اکسیژن دومی هم پروتونه می شود .این که کدام یک از پیوند های اکسیژن _کبالت یا اکسیژن_ کربن شکسته می شود مورد توجه و مطالعه ی دانشمندان قرار گرفته است ، توضیح این که : اگر پیوند از Co_O بشکند H2O و CO2_اکسیژن شکسته است . شکستن پیوند کربن_اکسیژن که در حالت واسطه انجام می گیرد با مطالعه معاوضه ایزوتوپی O18 تعدادی از واکنش های مشابه به کمپلکس های کربناتو به اثبات رسیده است . ایجاد می شود . اگر اکسیژن بین کبالت و کربن را نشان دار انتخاب کنیم واکنش به خوبی نشان می دهد که پیوند از کربن.
2) در معادله دوم آمنیاک که لیگاندی قوی تر بود را اضافه کردیم و جایگزین لیگاند کلرید شد .همچنین پیوند Co_Cl سست تر از Co_O است پس NH3 جایگزین CL می شود .
3) در معاده ی سوم HCL را به صورت مازاد اضافه کردیم تا جایگزین H2O شود و همچنین آنیون همراهش CL2 است .
نکاتی چند : محلولمان را روی حرارت مستقیم قرار نمی دهیم زیرا باعث تجزیه ی یون کربنات می شود. آمونیوم کربنات و هگزا آکوا کبالت 2دی نیترات را به صورت خشک روی هم نمی ریزیم زیرا در صورتی که مواد اولیه باهم مخلوط می شوند امکان انجام واکنش جانشینی ساده و نه تشکیل کمپلکس وجود دارد درواقع زیاد ریختن آمونیاک به این دلیل است که NH4 یعنی یون آمونیوم در محیط با چیزی جایگزین نشود.
روش کار :
5گرم کربنات آمونیوم را در 20 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و به آن 5 میلی لیتر محلول آمونیاک غلیظ افزوده و حاصل را در حالی که هم می زنیم در محلولی از 1 گرم کبالت (II) نیترات در 7 میلی لیتر آب خالی می کنیم.
آنگاه 1.7 میلی لیتر آب اکسیژنه 30 درصد را به آرامی به آن بیفزایید و محلول بدستآمده را در یک بشر ریخته و در داخل هود روی شعله گاز 15 میلی لیتر تغلیظ می کنیم ( مواظب باشید که محلول نجوشد )
ضمن تبخیر 0.5 گرم آمونیوم کربناترا به آن اضافه می کنیم و حاصل را صاف می کنیم و محلول داغ صاف شده را درحمام آب یخ سرد می کنیم تا بلورهای قرمز کمپلکس تشکیل گردد. بلورها را به کمک صافی صاف می کنیم و آنها را با چند میلی لیتر آب و سپس اتانول شستشومی دهیم.می دهیم.
CO3(NH4)2 + Co(NO3)2 + NH3 + H2O2 → [Co(NH3)4CO3]NO3 + NH4OH + H2O
تهیه ایزومرهای سیس و ترانس کمپلکس های پتاسیم دی اگزالاتو دی آکوا کرومات III (شیمی معدنی دو ) 
.gif)