Григорьев Максим. Получение безводного хлорида кобальта (II)

рук. Н.И. Морозова, СУНЦ МГУ

Григорьев_Максим (презентация)

Целью работы был синтез безводного хлорида кобальта (II), а также развитие навыков работы в химической лаборатории с посудой и реагентами.

Задачи:

1) Подготовить реактивы и рабочее место для проведения синтеза.

2) Реализовать синтез.

3) Подготовить экспонат для выставки

Актуальность:

Безводный хлорид кобальта (II) применяется в катализе органических соединений, участвует в реакциях гидрирования, дегидрирования и полимеризации.

Также он является исходным реагентом для синтеза аква-, амин- и других его комплексных соединений кобальта.

Благодаря тому, что его кристаллогидраты могут иметь разное количество молекул воды и при этом иметь разную окраску, безводный хлорид кобальта (II) применяется как индикатор влажности.

Экспериментальная часть:

Отмерив 1,3 грамма CoCl₂*6H₂O на лабораторных весах, фарфоровую чашку и прокалили. Наблюдалось изменение окраски с розовой на фиолетовую.

После того как вещество полностью прокалилось, мы перенесли его в лодочку, которую поместили в стеклянную трубку. Затем собрали установку. Для получения HCl взяли колбу Вюрца c предварительно засыпанным NaCl, капельную воронку c H₂SO₄(к). Для осушения хлороводорода использовали промывалки с серной кислотойстеклянную трубку, в которую впоследствии положили лодочку с веществом. Под данную установку поставили горелку для нагрева лодочки. Открыли капельную воронка, через некоторое время наблюдалось выделение пузырьков в колбе Вюрца, хлорид кобальта начал синеть.

По прошествии 15 минут CoCl₂ полностью стал синим, после чего, мы выпарили воду. Во время этого процесса хлорид кобальта изменил цвет на фиолетовый, что свидетельствует о том, что безводный хлорид кобальта стал захватывать воду. Чтобы вернуть вещество к безводному состоянию добавили большее количество H₂SO₄(к) в воронку и поставили горелку под колбу Вюрца, чтобы реакция шла быстрее. Через 15 минут вещество полностью посинело.

В конце мы вынули лодочку щипцами, а ее содержимое пересыпали в ампулу и закрыли крышкой.

Уравнения реакций:

NaCl + H₂SO₄(к) ⇒ NaHSO₄ + HCl;
CoCl₂*6H₂O ⇒ CoCl₂ + 6H₂O (нагревание в токе HCl);
Co²⁺ + H₂O ⇔ Co(OH)⁺ + H⁺ ;
[Co(H₂O)₆]Cl + HCl ⇒ CoCl₂ + 6H₂O.

Результаты:

В ходе работы был количественно получен и запаян в ампулу безводный хлорид кобальта (II). Данная ампула была отправлена на выставку.

Вывод:

Получить безводный хлорид кобальта (II) нагреванием кристаллогидрата CoСl₂*6H₂O не получится, так как молекулы воды не полностью удаляются и из-за этого может произойти гидролиз, поэтому для подавления гидролиза и полноценного устранения молекул воды из [Co(H₂O)₆]²⁺ его нужно нагреть в токе сухого HCl.

Список литературы

1. Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов в 2 т. Т. 2. – пер. с англ. – 5-е изд., испр., электрон. – М.: Лаборатория знаний, 2008. – 447 с.
2. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия в 3 т. Т. 3 – пер. с англ. – 3-е изд. испр., электрон. – М.: Мир, 1969. – 281 с.
3. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. – 3-е изд. – М.: Химия, 2000. – 431 с.