三氯化六氨合鈷

三氯化六氨合鈷的化學式為[Co(NH3)6]Cl3，是一種典型的維爾納配合物。該配合物是由一個[Co(NH3)6]3+陽離子和三個Cl-組成的。分子量267.45

基本介紹

• 中文名：三氯化六氨合鈷(III)
• 外文名：Hexaamminecobalt(III) chloride
• CAS號：10534-89-1
• 摩爾質量：267.48 g/mol
• 外觀：黃色或橙黃色晶體
• 密度：1.71 g/cm3
• 溶解度（水）：0.26M (20℃)

結構和性質

[Co(NH3)6]Cl3是反磁性的，低自旋的鈷（III）處於陽離子八面體的中心。由於陽離子符合18電子規則因此被認為是一例典型的對配體交換反應呈惰性的金屬配合物。作為其對配體交換反應呈惰性的一個體現，[Co(NH3)6]Cl3中的NH3與中心原子Co(III)的配位是如此的緊密，以至於NH3不會在酸溶液中發生解離和質子化，使得[Co(NH3)6]Cl3可從濃鹽酸中重結晶析出。與之相反的是，一些不穩定的金屬氨絡合物比如[Ni(NH3)6]Cl2，Ni(II)-NH3鍵的不穩定使得[Ni(NH3)6]Cl2在酸中迅速分解。三氯化六氨合鈷經加熱後會失去部分氨分子配體，形成一種強氧化劑。

三氯化六氨合鈷的陽離子

三氯化六氨合鈷中的氯離子可被硝酸根、溴離子和碘離子等一系列其他的陰離子交換形成相應的[Co(NH3)6]X3衍生物。這些配合物呈亮黃色並顯示出不同程度的水溶性。

氯化鈷(Ⅲ)的氨配合物有多種，主要是三氯化六氨合鈷(Ⅲ)，[Co(NH3)6]Cl3，橙黃色晶體；三氯化五氨·水合鈷(Ⅲ)， [Co(NH3)5(H2O)]Cl3，磚紅色晶體；二氯化氯·五氨合鈷(Ⅲ)， [Co(NH3)5Cl]Cl2，紫紅色晶體，等等。它們的製備條件各不相同。在有活性碳為催化劑時，主要生成三氯化六氨合鈷(Ⅲ)；在沒有活性碳存在時，主要生成二氯化氯·五氨合鈷(Ⅲ)。

配離子Co(NH3)6 3+中心離子有6個d電子，通過配離子的分裂能Δ的測定並與其成對能P（21000cm-1）相比較，可以確定6個d電子在八面體場中屬於低自旋排布還是高自旋排布。在可見光區由配離子的A—λ（吸光度—波長）曲線上能量最低的吸收峰所對應的波長λ可求得分裂能Δ：1/(λ*10^-7)（cm-1）

式中λ為波長，單位是nm。

合成

根據標準電極電勢可知，在通常情況下，三價鈷鹽不如二價鈷鹽穩定；相反，在生成穩定配合物後，三價鈷又比二價鈷穩定。因此，常採用空氣或H2O2溶液氧化二價鈷配合物的方法來製備三價鈷的配合物。

本實驗以活性碳為催化劑，用過氧化氫氧化有氨和氯化銨存在的氯化鈷溶液製備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)。其反應式為：

2 CoCl2 + 2 NH4Cl + 10 NH3 + H2O2 =活性炭= 2 [Co(NH3)6)]Cl3 + 2 H2O

三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是橙黃色單斜晶體，20℃時在水中的溶解度為0.26 mol·L-1。將粗產品溶於稀HCl溶液後，通過過濾將活性碳除去，然後在高濃度的HCl溶液中析出結晶：

[Co(NH4)6]3+ + 3Cl- === [Co(NH3)6]Cl3

配離子Co(NH3)6 3+很穩定，常溫時遇強酸和強鹼也基本不分解。但強鹼條件下煮沸時分解放出氨：

2 [Co(NH3)6]Cl3 + 6 NaOH =△= 2 Co(OH)3 + 12 NH3 + 6 NaCl

揮發出的氨用過量鹽酸標準溶液吸收，再用標準鹼滴定過量的鹽酸，可測定配體氨的個數（配位數）。

將配合物溶於水，用電導率儀測定離子個數，可確定外界Cl的個數，從而確定配合物的組成。

用途

三氯化六氨合鈷是合成其它一些Co(III)配合物的原料。