文档介绍：实验11配合物几何异构体的制备、异构化速率常数和活化能的测定
NORTHWEST UNIVERSITY
化学实验教学中心
一、实验目的
1 通过顺式和反式二水二草酸根合铬酸钾的制备,了解配合物的几何异构想象;
2 用光谱法测定顺式和反式二水二草酸根合铬酸钾的异构化速率常数和活化能。
二、实验原理
异构现象是配合物的重要性质之一。所谓配合物的异构现象是指化学组成完全相同的一些配合物,由于配体围绕中心离子的排列不同而引起结构和性质不同的一些现象。配合物异构现象中最重要的有几何异构现象和光学异构现象。几何异构现象又可分为顺式和反式两种。
八面体配合物的几何异构体
物理常数
物质名称
组成及分子量
形状及性质
二水合顺式-[二水双(草酸根)合铬(Ⅲ)酸]钾
cis-K[Cr(C2O4)2(H2O)2]·2H2O
g/mol
紫色微细粉末,易溶于水
三水合反式-[二水双(草酸根)合铬(Ⅲ)酸]钾
trans-K[Cr(C2O4)2(H2O)2]·3H2O
g/mol
紫红色单斜晶系柱状结晶,微溶于水。在水溶液中不稳定,会转化为顺式配合物
三、实验内容
1 制备
对于顺式和反式异构的配合物,目前尚无普遍通用的合成方法。本实验是利用二水二草酸根合铬酸钾的顺反异构体在溶解度上的差别来制得所需的异构体。由于在溶液中存在顺式和反式之间的平衡,而反式异构体的溶解度较小。因此,反式异构体先从溶液中结晶出来,这样可以分别得到反式和顺式异构体。
注意事项:反式异构体不易获得,需用前组产品,当天做的留下组使用。
2 鉴别
配合物顺反式异构体的鉴定方法有偶极矩、X射线晶体衍射、可见紫外吸收光谱、化学反应和分析方法。本实验是利用二水二草酸根合铬酸钾的顺反异构体与稀氨水反应所生成碱式盐的溶解度不同来鉴别,顺式异构体的碱式盐溶解度很大,而反式异构体的碱式盐溶解度很小。
3 异构化反应速率常数的测定
顺式和反式二水二草酸根合铬酸钾是有色物质,并且反式异构体在水溶液中不稳定,容易转化为顺式异构体。因此,可以用分光光度法来测定其的异构化速率常数。
3-1 顺、反异构体的吸收光谱测定

、反异构体溶于100mL × 10-4 mol/L的高氯酸溶液中,以蒸馏水为空白,在380nm ~ 600nm波长范围内,分别测定这两种溶液的吸收光谱。选择吸收差别最大时的波长作为测定波长。
3-2 异构化速率常数的测定
×10-4 mol/L 的高氯酸溶液中,在20℃的恒温水浴中,放置2h,使其几乎全部转为顺式异构体(此步应提前做);×10-4 mol/L 的高氯酸溶液中(此步应在前一步快接近2h时做),放置在20℃的恒温水浴中恒温10 min后,开始测量。
以蒸馏水为空白,迅速在测定波长测定两份溶液的吸光度。开始每间隔5min测一次,约30 min后,可以间隔10 min测一次。