1. Ogólne równanie reakcji utlenienia kompleksów jonów kobaltu (II) do kobaltu (III) za pomocą H2O2.
L- ligand
2[CoL]2+aq + H2O2 + 2H+ -> 2[CoL]3+aq 2H2O
2e- + H2O2 + 2H+ -> 2H2O
2[CoL]2+ -> 2[CoL]3++ 2e-
2. Obliczyć wydajność syntezy kompleksu.
$$\mathbf{W = \ }\frac{\mathbf{m}_{\mathbf{r}}}{\mathbf{m}_{\mathbf{t}}}\mathbf{\ \bullet 100\%}$$
mr - masa rzeczywista (otrzymana w wyniku reakcji)
mt - masa teoretyczna
M- masa molowa [g/mol]
m- masa [g]
M1 - Co(NO3)2 • 6H2O = 291.031 [g/mol]
m1 - Co(NO3)2 • 6H2O = 3,75 [g]
M2 - [CoCO3(NH3)4]NO3 = 248,94 [g/mol]
m2 - [CoCO3(NH3)4]NO3 = 1,129 [g]--- masa rzeczywista
Masę teoretyczną możemy obliczyć z proporcji:
$$\frac{m_{1}}{M_{1}\ } = \ \frac{m_{t}}{M_{2}}$$
mt = 3,208 [g]
mr = 1,129 [g]
podstawiając do wzoru:
$$w = \frac{\ 1,129\ }{3,208\ }\ \bullet 100\%$$
w = 35, 20%
Wydajność syntezy kompleksów wynosi 35,20%.
3. Wzory strukturalne trzech syntetyzowanych jonów kompleksowych kobaltu (III).
[CoCO3(NH3)4]+
[CoCl(NH3)5]2+
[Co(NH3)6]3+
4. Wartości przewodnictw molowych oraz liczba jonów otrzymanych wartości przewodnictw molowych.
| Związek | ΛMOL [S • cm2 • mol-1 ] | Typ elektronu | |
|---|---|---|---|
| 1 | KCl | 149,41 | 1 anion 1 kation |
| 2 | BaCl2 • 2 H2O | 261,2 | 2 aniony 1 kation |
| 3 | Cr(NO3)3 • 9H2O | 448,9 | 3 aniony 1 kation |
| 4 | [CoCO3(NH3)4]NO3 | 127,46 | 1 anion 1 kation |
| 5 | [CoCl(NH3)5]Cl2 | 297,9 | 2 aniony 1 kation |
| 6 | [Co(NH3)6]Cl3 | 483,1 | 3 aniony 1 kation |
wyniki pomiarów przewodnictwa właściwego (L) roztworów przeliczamy μs na s, w tym celu podane wyniki dzielimy przez 10-6 :
L1= 149,41 [μs/cm]= 0,0001494 [s/cm]
L2= 261,2 [μs/cm]= 0,0002612 [s/cm]
L3= 448,9 [μs/cm]= 0,0004489 [s/cm]
L4= 127,46 [μs/cm]= 0,0001275 [s/cm]
L5= 297,9 [μs/cm]= 0,0002979 [s/cm]
L6= 483,1 [μs/cm]= 0,0004831 [s/cm]
Aby obliczyć przewodnictwo molowe roztworu ( ΛMOL) podstawiamy dane L i C pod wzór w
(odp kolejności podane w tabelce):
ΛMOL=1000 $\frac{L}{c}$ [$\frac{\mu s\ \bullet \ \text{dm}^{2}}{\text{mol}}\rbrack = \frac{L}{c}\ \lbrack\frac{S \bullet \text{cm}^{2}}{\text{mol}}\rbrack$
$$\lbrack 1000\frac{\frac{\mu S}{\text{cm}}}{\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}} = 10^{3} \bullet \frac{10^{- 6}S \bullet 10^{3}\text{cm}^{3}}{\text{mol} \bullet \text{cm}} = \frac{S \bullet \text{cm}^{2}}{\text{mol}}\rbrack$$
c- stężenie= 0,001 [mol/dm3] = 0,000001 [mol/cm3]
L-właściwe przewodnictwo roztworu [s/cm]
Po porównaniu przewodnictw molowych prostych soli i kompleksów kobaltu możemy stwierdzić zależność: przewodnictwa molowe związków dysocjujących na tą samą ilość jonów są podobnej wartości.
5. Symetria pola ligandów oraz typy węzłów koordynacyjnych ( atom centralny oraz donorowe atomy ligandowe).
| Związek | Symetria pola ligandów | Atom centralny | Donorowe atomy ligandowe |
|---|---|---|---|
| [CoCO3(NH3)4]NO3 | Oktaedryczna | Kobalt (III) | Azot (N), Tlen (O), |
| [CoCl(NH3)5]Cl2 | Oktaedryczna | Kobalt (III) | Azot (N) |
| [Co(NH3)6]Cl3 | Oktaedryczna | Kobalt (III) | Azot (N), Chlor (Cl) |