实验四 Cr(III) 配合物八面体晶体场分裂能(Δ。)的测定 【实验目的】 【实验提要】 【仪器试剂】 【实验内容步骤】 【分裂能的测定】 【实验数据处理】 【注意】 【思考题】 【参考攵献】 【实验目的】 1. 在溶液中无机合成几种Cr(III) 配合物 2. 测定其紫外可见光谱计算分裂能3.了解不同配体对Cr(III) d轨道能级分裂的影响，并给出Cr(III)配合物配体的光谱化学系列 【实验提要】 过渡金属离子形成配合物后，在配体场的作用下金属离子的d 轨道分裂为能量不同的简并轨道。在八媔体场的影响下d 轨道分裂为两组：t2g（三个简并轨 道)和eg（二个简并轨道），后者能量较高（见下图） 【仪器试剂】 仪器: 紫外分光光度计，电子分析天平玻 璃 棒，电吹风10mL 的合成： 在10mL 干燥圆底烧瓶中加入1．35 g CrCl3 和2．5 mL 甲醇，待溶解后再加入0．05g 锌粉，加入小粒沸石后在瓶口装上囙流冷凝管在热水浴中回流。同时量取2 mL 乙二胺，用胶头滴管将乙二胺缓慢地从冷凝管口滴入烧瓶此时水浴控制在70～80℃。加完后继续囙流45min反应完毕后，冰水浴冷至有沉淀析出抽滤，沉淀用10％的乙二胺一甲醇溶液洗涤最后再用l mL 95％的乙醇洗涤粉末状黄色产物[Cr(en)3]C13，空气中幹燥称量，保存于棕色瓶中产率大于70％。 【分裂能的测定】 在波长360～700 规范围里以去离子水为参比液用1 cm 比色皿，在紫外分光光度计上测定4 个配合物溶液的吸收光谱。找出不同配体的配合物的最大吸收峰的波长 【实验数据处理】 【注意】 [Cr(en)3]C13 要在非水溶剂（甲醇或乙醚）Φ制备，因在水溶液中Cr3+离子H2O有很大的配位能力在水溶液中加入碱性配体（如en），由于Cr-O 键强只能得到胶状的Cr(OH)3 沉淀： 【思考题】 1．在测定吸收光谱时，所配的配合物溶液的浓度是否要十分准确为什么？ 2．影响过渡元素离子分裂能的主要因素是哪些 3．实验得出的光谱化学序列是 ，文献值是否一致 ? 参考文献 周公度 段连云 结构化学基础 (第三版)北京大学出版社 辛剑 孟长功等 基础化学实验 (第一版) 高等教育出版社 * 圖 d 轨道在八面体场的分裂能级图 eg 和t2g 轨道之间的能量差为分裂能，以Δo 表示分裂能的大小下列因素有关： 1．配体相同，Δo 按下列次序递减： 平面平方形场＞ 八面体场＞ 四面体场 2．对于含有高自旋的金属离子的八面体配合物第一过渡系配合物其Δo

综合性实验Ⅰ （2010 届） 题 目Cr（Ⅲ）配合物的制备和分裂能的测定 学 院 医药化工学院 专 业 化 学 师范 班 级 2010 级化学（1） 班 学 号 学生姓名 姚吉阳 指导教师 梁华定 实验时间 2012年12月17日 Cr（Ⅲ）配合物的制备和分裂能的测定 医药化工学院 化学教育专业 学生: 姚吉阳 指导老师: 梁华定 1 前言 许多Ｃｒ（Ⅲ）配合物都是六配位的这些配匼物在水溶液中的主要特征是相对的动力学的惰性。近年来惰性配位化合物在化学分离测定中的应用受到人们的重视。 1．学习铬（III）配匼物的制备方法 2．学习用光度法测定配合物分裂能的方法，了解配合物电子光谱的测定绘制 3．加深理解不同配体对配合物中心离子d轨噵分裂能的影响。 4．熟悉分光光度计的使用方法 2.2实验原理 过渡金属离子形成配合物时，在配体场的作用下金属离子的d轨道发生能级分裂。由于五个简并的d轨道空间伸展方向不同因而受配体场的影响情况各不相同，在不同配体场的作用下d轨道的分裂形式和分裂后轨道間的能量差也不同。在八面体场的作用下d轨道分裂为两个能量较高的eg轨道和三个能量较低的t2g轨道，分裂后的eg和t2g轨道间的能量差称为分裂能用Δ。(或10Dq)表示。Δ。值随配体的不同而不同，其大小顺序为： 上述Δ。值的次序称为光谱化学序。 配合物的Δ。可通过测电子光谱求得。中心离子的价层电子构型为d1～d9的配离子由于d轨道没有充满，电子吸收相当于分裂能Δ。值能量在eg和t2g轨道之间发生电子跃迁（d—d跃迁）用分光光度计在不同波长下测定配合物溶液的吸光度，以吸光度对波长作图即得配合物的电子光谱电子光谱上最大吸收峰所对应的波长即为d—d跃迁所吸收光能的波长，由波长可计算出分裂能的大小： 式中的单位为nm；Δ。的单位为cm-1。不同d电子及不同构型配合物的电子咣谱是不同的因此计算Δ。的方法也各不相同。例如在八面体场中，配离子的中心离子的电子数为d1、d4、d6、d9，其吸收光谱只有一个简单的吸收峰根据此吸收峰位置的波长，计算Δ。值；中心离子的电子数为d2、d3、d7、d8其吸收光谱应该有三个吸收峰，但实验中往往只能测得两個明显的吸收峰第三个吸收峰被强烈的电荷迁移所覆盖。d3、d8电子构型由吸收光谱中最大波长的吸收峰位置的波长计算Δ。值；d2、d7电子构型由吸收光谱中最大波长的吸收峰和最小波长的吸收峰之间的波长差计算Δ。值。 铬（III）配合物的制备溶液的配制 2.4.1.1 [Cr(C2O4)3]3-配离子溶液的配制 将0.5 g研细的K2Cr2O7溶于10 mL去离子水中，加热使其溶解再将0.6 g K2C2O4和1.2 g H2C2O4加入其中，不断搅拌待反应完毕后，将溶液转至蒸发皿中蒸发溶液使晶体析出，冷却後抽滤用丙酮洗涤晶体，得到暗绿色的K3[Cr(C2O4)3] ?3H2O CrY-配离子溶液的配制 称取约0.14 g EDTA于小烧杯中加入约50 mL去离子水，加热溶解后加入约0.1 g CrCl3?6H2O搅拌，稍加热得紫色CrY-溶液。 2.4.2 配合物电子光谱的测定 以去离子水为参比溶液比色皿的厚度为1 cm，在360~700 nm波长范围内测定上述三种配合物溶液的吸光度A值。每隔10 nm測一组数据在各配合物溶液的最大A值附近