Научный руководитель: Н.В. Мещеряков, ХФ МГУ
Долгое время изучение химии иона гексааквакобальта (III) [1] было значительно ограничено из-за отсутствия удобного источника растворов. Основной способ получения иона гексааквакобальта (III) – электролиз сильнокислых растворов солей кобальта (II), что является трудоемким процессом, однако химических способов получения иона не было. Необходим удобный источник иона гексааквакобальта (III), из которого аквакатион кобальта можно получить в результате быстрой и несложной процедуры. Целью данной работы является получение цезийкобальтовых квасцов с использованием такого источника.
Амминокомплексы кобальта достаточно устойчивы, однако кинетически инертны, поэтому предпочтительнее использовать непрямые методы синтеза. Была проведена первая стадия – получение хлорида гексаамминкобальта (III): 16 г гексагидрата хлорида кобальта (II) и 12 г хлорида аммония растворили в 20 мл воды, к смеси добавили 1 г активированного угля и 100 мл 25%-ного раствора аммиака, в полученную смесь маленькими порциями приливали 30%-ный раствор пероксида водорода до прекращения выпадения осадка хлорида гексаамминкобальта (III), который вместе с активированным углем отфильтровывали, растворяли кипящим 1%-ным раствором соляной кислоты, фильтрат охлаждали[2]. Полученный продукт представляет собой оранжево-желтые. В своих реакциях катион амминокобальта (III) инертен. Синий низкоспиновый (конфигурация t2g6) ион [Co(H2O)6]3+ нестабилен и окисляет воду с выделением кислорода и небольшой примесью озона [3]. Удобными источниками кобальта (III) являются его 18-водный сульфат и квасцы.
На практике были осуществлены первые две стадии получения квасцов: получен хлорид гексааминкобальта (III) и карбонатокобальтат натрия: 14,5 г гексагидрата нитрата кобальта (II) и 375 г гидрокарбоната калия растворяли в 1 л воды, затем 10 мл пероксида водорода постепенно добавляли в течение часа; продукт представляет собой зеленые кристаллы [4].
Список литературы.
[1] G. Davies, B. Warnqvist, Coord. Chem. Rev. 5 (1970) 349, ‘Aspects of the chemistry of cobalt(iii) in aqueous perchlorate solution’, https://doi.org/10.1016/S0010-8545(00)80133-2 [2] Практикум по неорганической химии под редакцией Ю. Д. Третьякова – М.: Издательский центр «Академия», 2004, с.199 [3] Comprehensive inorganic chemistry, D. Nicholls // Pergamon press, 1973 — с. 1104-1107 [4] N. Hofman-Bang, I. Wulff, Acta Chem. Scand. 9 (1955) 1230 ‘Oxidation of Cerium(III) to Cerium(IV) Ion by Means of Cobalt(III) Ion’, DOI number: 10.3891/acta.chem.scand.09-1230