complexe metaalzouten topic

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 24 Jan 2009, 23:37

Nadat ik vandaag iets minder dan een grammetje of zoiets (nog niet afgewogen) van het complex-zout trans-dichloor-bis(ethyleendiamine)kobalt(III)chloride had gemaakt, leek het me leuk om een topic te maken waar we onze ervaringen met complex-zouten maken, foto's posten van wat je hebt gemaakt, en welke hoeveelheden en stappen je hebt gebruikt.

Ik zal beginnen:

-trans-dichloor-bis(ethyleendiamine)kobalt(III)chloride : [Co(en)2Cl2]Cl (is het trouwens een hydraat?)

Weeg 1 gram kobalt(II)chloride hexahydraat af en los dit op in 8mL water. Voeg onder goed roeren 4mL 10% ethyleendiamine-oplossing toe (NIET MEER, ANDERS KRIJG JE EVT TRIS(ETHYLEENDIAMINE)-COMPLEX!!!). Vervolgens 5 minuten roeren. De oplossing is dan zeer donker-paars. Daarna in stapjes, LANGZAAM, 2mL 7,5% H2O2 (0,5mL 30% verdunnen met 1,5mL water) toevoegen. Als laatste 3mL geconcentreerd zoutzuur toevoegen. Ik heb het daarna even 10 minuten met rust gelaten.

Vervolgens moet je beginnen met beginnen met indampen van de oplossing, tot een volume van zo'n 3mL. Let op, de dampen zijn niet simpelweg water, maar er is ook kobalt in opgelost. Dat was duidelijk aan de zijkant van mijn bekerglas te zien, waar allemaal groene druppeltjes op zaten. Kobalt is waarschijnlijk carcinogeen bij inademen, dus indampen buiten of in zuurkast doen! op het laaste stuk van indampen zijn er al zeer veel kristallen ontstaan en bij het koken zal de oplossing een beetje spetteren, dus doe het laatste stukje langzaam!

Vervolgens af laten koelen. Daarna filteren en bekerglas naspoelen met 2 poties van 1mL methanol (ik heb geen koude methanol genomen, dus er zal hier wat opbrengst verloren zijn gegaan), en in de filter gieten. Als de kristallen nog paarse/gele tinten hebben, moet je enkele druppels conc. HCl erop druppelen. Daarna nog 2mL methanol door de filter.

Daarna de kristallen eruit halen, en laten drogen.

De kristallen zijn mooi glinsterend groen, een lust voor het oog :D

Ik heb ook ethyleendiamine-complexen van koper en nikkel geisoleerd, ammine-complexen van kobalt, nikkel en koper en oxalato-complexen van chroom(III). Verder nog wat andere complexen, maar ik ga ze niet allemaal opnoemen. Jammer genoeg weet ik niet meer precies hoe ik al die complexen heb gemaakt.
[img]
http://i405.photobucket.com/albums/pp13 ... 090867.jpg[/img]

User avatar
Wouter
Krypton
Posts: 1982
Joined: 02 Aug 2008, 01:47
Chemistry interests: Organic
Location: Groesbeek, Gelderland
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Wouter » 25 Jan 2009, 23:55

Is dat kobaltcomplex hygroscopisch? Wat gebeurt er als je kristallen van dit complex probeert op te lossen in water?


Synthese van het (Cu(NH3)4)2+-ion:
Als ik fouten maak, verbeter me graag. Ik heb deze synthese zeker 3 jaar terug uitgevoerd, dus ik weet de exacte details niet meer.

Benodigdheden:
- Kopersulfaat, pentahydraat
- Ammoniumsulfaat
- Bariumhydroxide

Opstelling:
Image

Werkwijze:
- Verhit 2 gram kopersulfaat in een bekerglas boven een vlam totdat het poeder wit wordt. Blijf enkele minuten doorverhitten zodat alle kristalwater sowieso verdwenen is.
- Plaats het verkregen witte poeder in een droge erlenmeyer (2) en verspreid over de bodem. Bevestig een rubberen stop met twee glazen buizen, zoals in de afbeelding van de opstelling.
- Plaats 7 gram bariumhydroxide en 6 gram ammoniumsulfaat in een erlenmeyer (1), sluit af en schud de stoffen goed door elkaar. Bevestig een rubberen stop met een glazen buis die naar de kopersulfaat leidt (erlenmeyer 2).
- Kijk toe

De reactie van vast bariumhydroxide en ammoniumsulfaat levert ammonia op wat direct beschikbaar is. Voordeel van deze reactie is dat het een endotherme reactie is en dus geen waterdamp afgeeft (bij verhitten uiteindelijk wel). Het watervrij kopersulfaat (wit) zal in contact met ammonia een prachtig felpaarse verbinding opleveren. Hierbij wordt dezelfde structuur aangenomen als het pentaaqua-complex van kopersulfaat, wat de bekende blauwe kleur oplevert.
(Cu(H2O)5)2+ ---hitte---> Cu2+ ---NH3---> (Cu(NH3)4)2+

*Let op dat de hoeveelheden niet helemaal zullen kloppen, maar de reactie zal zeker plaatsvinden. Ik wil deze reactie binnenkort nog eens uitvoeren, foto's zullen dan volgen.




Edit:
Het is het pentahydraat en tetramine.
Organisch chemicus

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 26 Jan 2009, 19:36

Het complex is redelijk hygroscopisch ja. Als je het oplost in water schijn je een groene oplossing te krijgen, en als je hier een klein beetje bicarbonaat aan toevoegt en verhit, wordt de oplossing roze door isomerisatie en dus vorming van het cis-complex. Hier ben ik nog niet aan toegekomen.

Dat is inderdaad een erg interessant experiment. Ik heb dit ammine-complex zelf gemaakt uit 25% ammonia en kopersulfaat, dit sterk afgekoeld, en ethanol toegevoegd. Maar ik heb het complex niet bewaard, dus het zou kunnen dat ik het nog eens ga doen. En via deze droge methode wil ik het ook wel proberen. Alleen moet je het koeprsulfaat toch alleen dehydrateren tot het monohydraat? Want anders zou je watervrij Cu(NH3)4SO4 krijgen. Is dat stabiel?

Ik vind het wel vreemd dat je iets als bariumhydroxide octahydraat moet gebruiken om ammonia te generen, dat kan toch ook gewoon met NaOH of Ca(OH)2 ? ;)
Wel leuk is de volgende reactie: mix wat bariumhydroxide octahydraat en wat ammoniumthiocyanaat of ammoniumnitraat en meng goed. Ze zullen spontaan reageren, maar de reactie is zo endotherm dat het geheel snel ver onder de 0 graden zal gaan, richting -15C volgens mij. Jammer genoeg heb ik geen bariumhydroxide om het uit te proberen.

User avatar
Wouter
Krypton
Posts: 1982
Joined: 02 Aug 2008, 01:47
Chemistry interests: Organic
Location: Groesbeek, Gelderland
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Wouter » 26 Jan 2009, 19:54

Het werd beschreven als het volledig watervrije kopersulfaat, ik had het dan ook gedehydrateerd boven een ruisende gasvlam. Ik heb met de stof verder geen tests gedaan, gezien ik mijn ammonia-genererende mengsel net iets te sterk verhitte. Gevolg was spontane paars-blauw kleuring van het kopersulfaat en einde experiment. Ik weet dus niet of het stabiel is buiten een ammonia-atmosfeer.

Ik weet niet welk voordeel bariumhydroxide heeft boven andere basen, ik volgde een voorschrift op. Reageren natriumhydroxide en ammoniumsulfaat niet heel snel, en zeker als er water bijkomt? Is deze reactie exo- of endotherm? Er mag eigenlijk geen hitte bij het ontstane water komen namelijk, dan verlies je je complex.



Edit:
Ik heb even het één en ander verbeterd. Het is natuurlijk het pentahydraat en waarschijnlijk het tetramine. Het koper(II)tetramine-complex is paars van kleur buiten waterige oplossing. Als het goed is geeft het in water een donkerblauwe oplossing.
Organisch chemicus

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 30 Jan 2009, 19:51

Ik ben nu bezig met de synthese van [Co(en3)]Cl3.2H2O.

Ik heb 1 gram kobalt chloride hexahydraat opgelost in 4mL water, en heb vervolgens 1,2mL (wilde maar 1, maar schoot iets uit) ethyleendiamine toegevoegd.
Vervolgens ca. 0,7mL 32% HCl verdund met 1mL water. De oplossing is inmiddels zeer donkerrood. Dit dient als chloride bron, je hebt namelijk bij oxidatie van Co(II) naar Co(III) wel een extra chloride-ion (anion) nodig.

Daarna ca. 3mL 7,5% waterstofperoxide. Vervolgens ben ik 3 uur gaan roeren (magneetroerder). De oplossing was nog steeds donkerrood na 3 uur. Dus toen even verhit tot 70C (toen begon ontleding waterstofperoxide) en vervolgens weer 2 uur laten roeren. Nu is de oplossing nog steeds donkerrood. Hij zou fel oranje moeten zijn.

Hoe kan het dat het kobalt niet volledig wordt geoxideerd? Dit ging wel zeer makkelijk bij het maken van een ander kobalt-complex (scroll up). Ik ben wat gaan zoeken op het internet, en ben er achter gekomen dat ze het bij een uni maken door per mol CoCl2 4 mol ethyleendiamine dihydrochloride toe te voegen, en vervolgens neutraliseren met NaOH. Waarom is dit neutraliseren? H+ is toch juist nodig voor neutralisatie van het ontstane OH- bij oxidatie met H2O2? Ook valt het op dat ze een gigantsiche overmaat extra chloride-ionen toevoegen.

Dus, moet ik nu nog meer HCl toevoegen, en ook neutraliseren met NaOH? Of zien jullie een andere fout die ik heb gemaakt?

User avatar
Wouter
Krypton
Posts: 1982
Joined: 02 Aug 2008, 01:47
Chemistry interests: Organic
Location: Groesbeek, Gelderland
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Wouter » 30 Jan 2009, 20:22

Zou het niet kunnen dat je te weinig HCl over hebt in je reactie?
2 H2O2 + 2 Co2+ -> 2 OH- + Co3+

Deze twee vrije hydroxide-ionen moet je wel kunnen neutraliseren, maar daar hebben ze wel genoeg HCl voor nodig. Je HCl zit aan je ethyleendiamine vast en zal dus minder snel reageren met de gevormde hydroxide-ionen. Dus meer HCl nemen. Neutraliseren zorgt voor meer andere zouten in je mengsel, als je die weet te zuiveren is dat geen probleem, maar anders kan je je complex niet mooi zuiveren.
[/hersenspinsel]
Organisch chemicus

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 30 Jan 2009, 20:32

Je hebt 1 mol H2O2 nodig om 2 mol kobalt complex (dus 2 mol Co) te neutraliseren. Dat betekent dus 1 mol HCl per mol Co.
Er was ongeveer 1/250= 0,004mol CoCl2.6H2O opgelost.
Het zoutzuur is ca. 10M.
Dus 0,004 mol HCl is 0,4ml 10M zoutzuur.
Ik heb ca. 0,6-0,7mL gebruikt...

Maar die uni gebruikt dus voor elke mol cobalt 8 mol HCl (4mol ethyleendiamine dihydrochloride per mol koablt chloride). Misschien moet ik dit ook doen.
Ik begrijp alleen neit waarom ze neutraliseren met NaOH...

EDIT:
Ik heb gewoon nog 2-2,5mL conc. HCl toegevoegd, en vervolgens NaOH. We zullen morgen zien, ik laat het nu gewoon staan

chemaniac
Lithium
Posts: 53
Joined: 13 Jan 2009, 18:03

Re: complexe metaalzouten topic

Post by chemaniac » 30 Jan 2009, 23:37

Wat zou dichromaat met metol geven?

Een gewone neerslag of een complex?

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by woelen » 31 Jan 2009, 00:15

Dichromaat met metol leidt tot reductie van het dichromaat (vorming van chroom(III)) en dat vormt vrijwel zeker een complex met hetzij metol, hetzij het oxidatie-produkt daarvan. Het zal hoogstwaarschijnlijk een intens gekleurd iets zijn. Ik zal het proefje eens doen, het is eenvoudig uit te voeren voor mij. Hier kom ik op terug.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by woelen » 31 Jan 2009, 15:19

Ik heb het proefje als volgt gedaan:
- Los wat metol op in verdund salpeterzuur (ca. 2 M).
- Voeg een ondermaat oplossing van Na2Cr2O7 toe.
- Zodra de dichromaat wordt toegevoegd wordt de oplossing donker bruingroen (een beetje olijfkleurig).

Ik heb getest met waterstofperoxide en alle dichromaat is weggeoxideerd, er ontstaat geen blauw peroxo complex.
Je kunt dus stellen dat alle chroom overgegaan is naar driewaardig en dit driewaardige chroom vormt een bruin/groen complex met metol of met het oxidatieproduct van metol.

Ik heb bewust verdund salpeterzuur gebruikt om zeker te zijn dat het chroom geen complex vormt met de zuurrest.
Je moet wel een zuur gebruiken als je dichromaat als oxidator gebruikt, omdat het anders slecht werkt als oxidator (ga maar na, er moeten 14 H(+) ionen worden geconsumeerd om dichromaat als oxidator te laten werken).
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 31 Jan 2009, 21:09

Wat is eigenlijk het oxidatie-product van metol?

Voor zover ik weet kunnen aromatische amines to zeer veel verschillende verbindingen worden geoxideerd, zoals quinones, azo-verbindingen, nitroso-verbindingen,enz. Maar hier zit ook nog een methyl-groep aan. Kan iemand uitleggen wat het oxidatie-product is?

Over mijn complex trouwens...
Het is nog steeds donkerrood. Er zijn wel kristallen gevormd, maar of dit het gewenste complex is , ik weet het niet.
Misschien moet ik maar wat actieve koolstof toevoegen, als katalysator voor de oxidatie...

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 02 Feb 2009, 15:38

Ik vond dit op het internet. Ik denk dat vooral chemaniac dit interessant vind, hij wilde weten hoe je dit complex kon maken. Ik ga dit binnenkort ook doen:

Topic chemieforum: http://www.chemieforum.nl/forum/index.p ... opic=14840

4.2.14 Preparation of μ-hydroxo-bis(pentaamminechromIII) – work in a fume
hood

2 CrCl2 + 9 NH3 + NH4Cl + ½ O2 → [(NH3)5Cr-OH-Cr(NH3)5]Cl5
Material: K2Cr2O7, HCl, C2H5OH, NH4Cl, NH3(aq)
Procedure: Spread 12 g of K2Cr2O7 and mix it with 7.2 ml of C2H5OH and 28.2 ml of
concentrated HCl in a flask. Write equation of this reaction.
Put the calculated amount of Zn (for reduction of Cr3+ to Cr2+ and 50 % excess) into a
250-ml flask and add CrCl3 solution. Close the flask with a stopper with two holes.
One is for a separatory funnel with 15 ml of concentrated HCl, the second is for a
glass tube. Observe change of colour from green (Cr3+) to blue (Cr2+) after adding
HCl. Pour the solution to the flask with a mixture of 250 ml NH3(aq) and 100 g of
NH4Cl. Swirl the flask and observe change of colour to red. Red crystals should
precipitate in a few minutes. Filter off the crystals and wash them with diluted HCl
(1:2). Recrystallize the crude product by dissolving in small volume of water and
precipitate with diluted HCl (1:2). Filter off the pure product, wash it with a small
amount of ethanol and dry it on air.
[(NH3)5Cr-OH-Cr(NH3)5]Cl5 – red crystals, soluble in water. Creates blue complex
[(NH3)5Cr-O-Cr(NH3)5]Cl4 in NH3 or NaOH solutions.

Dit kost je wel flink wat ammonia ;)
Ik neem aan dat ze 25% bedoelen, al geven ze dit niet aan.
Ook zie je in de reactie vergelijking dat er zuurstof nodig is, en ze geven nergens aan 'bubbel zuurstof erdoorheen' terwijl er wel wordt gemeld dat er een glazen buisje door de stopper moet. Ik denk dat schudden/roerer/overschenken van de oplossing gedurende een uur wel genoeg moet zijn. Of anders langzaam waterstofperoxide ontleden, als bron voor zuurstof.

Ik zal resultaten posten, inclusief foto's wanneer ik tijd heb om dit uit te voeren.

chemaniac
Lithium
Posts: 53
Joined: 13 Jan 2009, 18:03

Re: complexe metaalzouten topic

Post by chemaniac » 02 Feb 2009, 20:29

Ok bedankt voor het voorschrift jor. :)

Rowald
Stikstof
Posts: 155
Joined: 28 Jan 2009, 12:52
Chemistry interests: Inorganic
Location: Vlaams-Brabant

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Rowald » 02 Feb 2009, 21:30

Lijkt me een zeer mooie synthese.
Die ga ik zeker eens proberen (als ik de middelen heb). :P
Ik veronderstel dat die ethanol geconcentreerd moet zijn?

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: complexe metaalzouten topic

Post by Jor » 02 Feb 2009, 21:37

Geen dank ;)

Ik ben nu bezig met de synthese.
1,65g kaliumdichromaat , hier 1,1mL (kleine overmaat) ethanol aan toegoevoegd, gevolgd door 4mL conc. HCl. Roeren met magneetroerder.

Deoplossing wordt snel donker en is na 5 minuten donkergroen. Er hebben zich wel groene kristallen gevormd, dat vind ik vreemd, aangezien ik dacht dat chroomchloride zo goed oploste. Alle materialen zijn van hoge zuiverheid dus het kan geen onverwachte stof zijn.

Vervolgens heb ik 0,65g zink (wel wat meer dan 50% overmaat, doet volgens mij geen zeer) afgewogen, en dit in een erlenmeyer gedaan.

Vervolgens ben ik begonnen met het buffer bereiden, aangezien je dit gelijk bij de hand moet hebben, voordat je je oplossing aan zink toeveogd, omdat al het Cr(II) moet oxideren in de aanwezigheid van ammonia, en dus moet je het redleijk snel toevoegen.

Dus ik giet voorzichtig 25ml conc. HCl in 55mL 25% ammonia, wat gepaard gaat met rookontwikkeling (NH4Cl). Ik heb namelijk geen ammoniumchloride. Kom ik er daarna achter, hee het volume is veel meer dan het hoort te zijn! :x Hoe kan ik dat nou vergeten!
Dus ik ben nu aan het wegdampen tot 10mL, en al het overmaat ammonia is aan het verdampen, daarna voeg ik na verdamping 30ml ammonia toe en is de buffer klaar. Alleen ik heb dus door deze domme fout zo'n 35mL conc. ammonia weggegooid!!! :x
Ach, aan de andere kant, ik koop het voor zo'n 8-9 euro per liter, voor zeer zuiver, dus dit grapje kost me meer tijd dan geld.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests