chemistry for life

تهیه کمپلکس[Co(NH3)4CO3]NO3
نویسنده : حسن محمودی - ساعت ۱٢:٤٢ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٤ اسفند ۱۳٩٠

آزمایش 1:تهیه کمپلکس[Co(NH3)4CO3]NO3 

کمپلکسی که در این آزمایش سنتز و شناسایی می شود در توسعه و پیشرفت شیمی کوئوردیناسیون از اهمیت خاصی برخوردار است. تحقیقات قبلی در این زمینه تقریبا منحصر به کمپلکس های فلزات واسطه با لیگاندهای یک دندانه ای مانند Cl-  ، NH3، CN-  ، و لیگاندهای دو دندانه ای مانند اگزالات، (NH2)2(CH2)2  (اتیلن دی آمین)، گلیسینات و کربنات می باشد.

 


آزمایش 1:تهیه کمپلکس[Co(NH3)4CO3]NO3 

کمپلکسی که در این آزمایش سنتز و شناسایی می شود در توسعه و پیشرفت شیمی کوئوردیناسیون از اهمیت خاصی برخوردار است. تحقیقات قبلی در این زمینه تقریبا منحصر به کمپلکس های فلزات واسطه با لیگاندهای یک دندانه ای مانند Cl-  ، NH3، CN-  ، و لیگاندهای دو دندانه ای مانند اگزالات، (NH2)2(CH2)2  (اتیلن دی آمین)، گلیسینات و کربنات می باشد.

ترکیبات کوئوردیناسیون کبالت(III) و کروم(III) به این دلیل که کمپلکس های آنها در مقایسه با تعداد زیادی از کمپلکسهای یونهای فلزات واسطه ، خیلی به آهستگی تغییر لیگاند می دهند، مورد توجه می باشند. مثلا [Ni(NH3)6]2+ فورا با آب برای تشکیل [Ni(H2O)6]2+ وارد  واکنش می گردد. در حالی که تحت همان شرایط واکنشهای مشابه با کمپلکس [CO(NH3)6]3+ و کمپلکس [Cr(NH3)6]3+ بسیار آهسته انجام می گیرند. این اختلاف در رفتار کمپلکسهای یونهای فلزی گوناگون از نظر کیفی توسط تئوری اربیتال مولکولی و تئوری میدان لیگاند توضیح داده می شود. فعالیت کم کمپلکسهای کبالت (III) آنها را در جهت تحقیقات گسترده مناسب نموده است.

یک روش مهم برای تشخیص مواد یونی تعیین قابلیت هدایت الکتریکی محلولهای آنها می باشد. آن دسته از موادی که محلولهای آنها دارای تعداد یونهای بیشتری می باشند، از هدایت الکتریکی بالاتری برخوردار می باشند. از این رو محلول یک مولار [Co(NH3)4CO3]NO3  دارای هدایت الکتریکی کمتری نسبت به محلول [Co(NH3)5Cl]Cl2 با همان غلظت می باشد.با اندازه گیری هدایت الکتریکی محلول یک ترکیب ، می توان فرمول آن ترکیب را که ممکن است از 2، 3، 4، و یا یونهای بیشتری تشکیل گردیده باشد، تعیین نمود. هر چند که این اندازه گیریها در محلولهای آبی کمپلکسها انجام می گیرد. در اکثر اوقات می توان همان اطلاعات را برای ترکیبات یونی که در آب حل نمی شوند یا با آب وارد واکنش می گردند، با استفاده از حلالهای آلی مانند نیتروبنزن یا استونیتریل بدست آورد. روش دیگری که برای تشخیص هویت یک کمپلکس بسیار موثر بوده است طیف سنجی مادون قرمز IR می باشد. هر یک از کمپلکسهای فوق جذبهایی با فرکانسهای مشخص مربوط به ارتعاشهای کششی و خمشی گروه NH3 را نمایش می دهد. جذب مربوط به اتصال Co-N که بعضی اوقات از فرکانسهای خیلی پایین (زیر 650 cm-1) اکثر طیف سنجهای IR مشاهده می گردد نیز قابل اندازه گیری می باشد. هر چند که دستگاههای IR برای مطالعه اینگونه ارتعاشات به صورت تخصصی تر (FT-IR) در دسترس می باشند(قیمت این دستگاهها بسیار گرانتر از دستگاههای IR معمولی می باشد).

کمپلکس تتراآمین کربناتو کبالت(III) نیترات مشخصات جذبهای گروه کربنات را نشان میدهد. به خاطر کوئوردینه شدن با یون فلزی ، طیف گروه ‍CO32- در این کمپلکس دارای اختلاف کمی نسبت به همین یون در ترکیب Na2CO3 می باشد. این طیف بایستی دارای باندهای جذبی ناشی از حالت ارتعاشی یون NO3- که خیلی شبیه جذبهای مشاهده شده در NaNO3 است، باشد. برعکس طیف مربوط به کمپلکس ]پنتا آمین کلرو کبالت (III) کلرید[ به وسیله جذبهای مربوط به گروه NH3 مشخص می گردد. به طور کلی فرکانسهای مربوط به اتصال فلز به Cl- کمتر از آن هستند که بتوان آنها را بر روی دستگاههای IR معمولی مشاهده نمود. البته گروههای یونی Cl- بدین شکل نبوده و در حالت جامد با هر اتم منفرد دیگر به شدت متصل می گردند و از این رو برای تعیین و تشخیص وجود آنها در ترکیب هیچگونه جذبی در طیف IR آنها انتظار نمی رود.

سنتز کمپلکس [Co(NH3)4CO3]NO3 بر طبق رابطه موازنه شده زیر می باشد:

2Co(NO3)2 + 6NH3 + 2(NH4)2CO3 + H2O2                         2[Co(NH3)4CO3]NO3 + 2NH4NO3 + 2H2O            

کبالت نیترات که به صورت تجاری به فرمول ‍Co(NO3).6H2O موجود می باشد.احتمالا دارای ساختار کوئوردینه ای با فرمول یونی [Co(H2O)6](NO3)2 می باشد چون کمپلکسهای کبالت((II مانند نیکل(II) از طریق تعویض لیگاند بسیار سریع وارد واکنش می گردند، در مرحله اول واکنش زیر انتظار می رود:


comment نظرات ()