Protokoll Carbonatokomplexe Florian Fenninger, Jan Hanusch

Protokoll

Synthesen von Carbonatokomplexen

22.05.2011Florian Fenninger und Jan Hanusch

1. Carbonatotetramincobalt(III)nitrat

1.1 Einleitung

Ziel dieses ersten Versuches war die Darstellung von Carbonatotetramincobalt(III)nitrat (5) aus Cobalt(III), welches durch Oxidation von Cobalt(II)nitrat (1) mit Wasserstoffperoxid (4) in Anwesenheit von konz. Ammoniak (2) und Ammoniumcarbonat (3) entstand.

1.2 Formelschema

2 Co(NO3)2 + 6 NH3 aq + 2 (NH4)2CO3 + H2O2 2 [Co(NH3)4CO3]NO3 + 2 NH4NO3 + 2 H2O 1 2 3 4 5

Co(NO3)2 6 H2O NH3 (NH4)2CO3 H2O2 [Co(NH3)4CO3]NO31 2 3 4 5

291 g/mol 17.0 g/mol 96.1 g/mol 34.0 g/mol 249 g/mol100g 319 g (500 mL 25%) 200 g 7.5 g (250 mL 3%) th. AW: 85.7 g

0.344 mol 18.8 mol 2.08 mol 0.220 mol 0.344 mol1.00 eq 18.2 eq 6.05 eq 1.28 eq 1.00 eq

1.3 Experimentelles

Es wurde eine Lsung aus 1 g Kobalt(II)nitrat-hexahydrat in 1 mL warmen Wasser einem Gemisch aus 2 g Ammoniumcarbonat in 10 mL Wasser und 5 mL konz. Ammoniak zugegeben und unter Rhren innerhalb von 10' 2.5 mL 3% Wasserstoffperoxid-Lsung zugetropft.Nach 10' Weiterrhren wurde die weinrote Lsung bis auf etwa 3 mL eingeengt, wobei whrend des Eindampfprozesses 500 mg Ammoniumcarbonat in 50 mg Portionen nach und nach zugegeben

2 Co2+ 2 Co3+ + 2 e-

H2O2 + 2 e- 2 OH-

Protokoll Carbonatokomplexe Florian Fenninger, Jan Hanusch

wurden. Die Lsung wurde anschliessend ber Nacht in einem Salz-Eisbad stehen gelassen.Da am Folgetag auch nach erneutem Herunterkhlen der Lsung keine Kristallisation einsetzte, wurde die Lsung zur vollstndigen Trockne offen stehen gelassen. Weitere Aufreinigungen des weinroten, in Wasser gut lslichen Feststoffes entfielen. Die Trockenausbeute betrug 486 mg (1.95 mmol, 57% d.Th.).

2. Carbonatopentamincobalt(III)nitrat

2.1 Einleitung

Ziel des zweiten Versuches war die Synthese von Carbonatopentamincobalt(III)nitrat (5) aus Cobalt(III), welches durch Oxidation von Cobalt(II)nitrat (1) mit Wasserstoffperoxid (4) entstand, konz. Ammoniak (2) und Ammoniumcarbonat (3).

2.2 Formelschema

2 Co(NO3)2 + 8 NH3 aq + 2 (NH4)2CO3 + H2O2 2 [Co(NH3)5CO3]NO3 + 2 NH4NO3 + 2 H2O 1 2 3 4 5

Co(NO3)2 6 H2O NH3 (NH4)2CO3 H2O2 [Co(NH3)5CO3]NO31 2 3 4 5

291 g/mol 17.0 g/mol 96.1 g/mol 34.0 g/mol 264 g/mol300 g 479 g (750 mL 25%) 450 g 19.8 g (660 mL 3%) th. AW: 272 g

1.03 mol 28.1 mol 4.68 mol 0.582 mol 1.03 mol1.0 eq 6.8 eq 4.5 eq. 1.13 eq 1.0 eq

2.3 Experimentelles

Es wurde eine Lsung aus 5 g Kobalt(II)nitrat-hexahydrat in 2.5 mL Wasser einem Gemisch aus7.5 g Ammoniumcarbonat in 7.5 mL Wasser und 12.5 mL konz. Ammoniak zugegeben und unter Rhren innerhalb von 20' 11 mL 3% Wasserstoffperoxid-Lsung zugetropft.Nach 10' Weiterrhren wurde die weinrote Lsung ber Nacht in einem Salz-Eisbad stehen gelassen. Am Folgetag wurde die Lsung, in der kein Feststoff erkennbar war, bei niedrigem Druck und hoher Temperatur zur Trockne eingeengt. Der erhaltene, weinrote Feststoff wurde anschliessend ber Nacht im Exsikkator stehen gelassen.Aus Zeitgrnden wurde auf weitere Aufreinigungsschritte verzichtet.Die Trockenausbeute betrug 5.15 g (19.5 mmol, 113 % d.Th.).Die hohe Trockenausbeute ist auf Verunreinigungen im Rohprodukt zurck zu fhren.

2 Co2+ 2 Co3+ + 2 e-

H2O2 + 2 e- 2 OH-