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三氯化六氨合鈷

化合物

三氯化六氨合鈷的分子式為[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。

三氯化六氨合鈷(III)
IUPAC名
Hexaamminecobalt(III) chloride
三氯化六氨合鈷(III)
識別
CAS號 10534-89-1  checkY
SMILES
 
  • [Cl-].[Cl-].[Cl-].[NH3][Co+3]([NH3])([NH3])([NH3])([NH3])[NH3]
性質
化學式 H18N6Cl3Co
莫耳質量 267.48 g/mol g·mol⁻¹
外觀 黃色或橙黃色晶體
密度 1.71 g/cm3,
熔點 加熱分解
溶解性（水） 0.26M (20℃)
三溴化物：0.04M (18℃)
溶解性（其他溶劑） 可溶於氨水
結構
配位幾何 八面體
偶極矩 0 D
危險性
警示術語 R：36/37/38
安全術語 S：none
主要危害 有毒
相關物質
其他陰離子 [Co(NH3)6]Br3
[Co(NH3)6](OAc)3
其他陽離子 [Cr(NH3)6]Cl3
[Ni(NH3)6]Cl2
相關化合物 [Co(H2NCH2CH2NH2)3]Cl3

[Co(NH3)5(H2O)]Cl3
[Co(NH3)5Cl]Cl2

若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

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[1][2]。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。

合成方法

由於CoCl3是不存在的，所以三氯化六氨合鈷的合成都是以二價鈷鹽的水合物為原料合成的，二價鈷鹽的水合物可以是CoCl2[1]、Co(NO3)2[2]等。用氨水和銨鹽配成的氨性溶液和二價鈷鹽的水溶液反應形成[Co(NH3)6]2+隨後將其氧化，在鹽酸溶液中經重結晶處理後得到產物。合成步驟中的氧化反應是在以活性碳作為催化劑、過氧化氫或氧氣為氧化劑的條件下進行的：[1][3]

4CoCl2 + 4NH4Cl+ 20NH3 + O2 → 4[Co(NH3)6]Cl3 + 2H2O

[Co(NH3)6]3+的乙酸鹽是由Co(OAc)2、乙酸銨和氨在甲醇溶液中通過氧氣氧化製備的，你也可以在含有六氨合鈷的溶液中加入過量乙酸來製備該鹽。[4][Co(NH3)6](OAc)3有很好的水溶性，20℃時的溶解度達到1.9M而同一溫度下三氯化六氨合鈷的溶解度只有0.26M。

用途

三氯化六氨合鈷是合成其它一些Co(III)配合物的原料。[5][2]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Jannik Bjerrum, James P. McReynolds, Alfred L. Oppegard, R. W. Parry. Hexamminecobalt(III) Salts. Inorg. Synth. 1946, 2: 216–221. doi:10.1002/9780470132333.ch69. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 J. A. Baur , C. E. Bricker. Hexamminecobalt(III) Tricarbonatocobaltate(III)-A New Analytical Titrant. Anal. Chem. 1965, 37 (12): 1461–1464. doi:10.1021/ac60231a005. 
  3. ^ J. Bjerrum. Metal Ammine Formation in Aqueous Solution. Copenhagen: P. Haase and Son. 1941: 241. 
  4. ^ Lindholm, R. D.; Bause, Daniel E. Hexamminecobalt(III) Salts. Inorg. Synth. 1978, 18: 67–69. doi:10.1002/9780470132494.ch14. 
  5. ^ R. W. Parry , D. R. Schultz , P. R. Girardot. The Preparation and Properties of Hexamminecobalt(III) Borohydride, Hexamminechromium(III) Borohydride and Ammonium Borhydride. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80 (1): 1–3. doi:10.1021/ja01534a001. 
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