順式甘氨酸合銅的制備及成份分析

1、順、反式順、反式二甘氨酸合銅二甘氨酸合銅(II)水合物的制備及成份分析水合物的制備及成份分析黃微黃微 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院實實 驗驗 原原 理理2 2儀儀 器器 試試 劑劑3 3實實 驗驗 內(nèi)內(nèi) 容容4 4實實 驗驗 目目 的的 1 1實實 驗驗 思思 考考5 5 了解無機配合物的制備原理和制備方法； 鞏固溶解, 減壓抽濾, 沉淀的洗滌, 水浴加熱等 基本操作; Cu2+運載O2 得到血藍藍蛋白軟體動物，節(jié)肢動物 Fe2+運載O2 得到血紅紅蛋白人類，但在Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+ 時，依賴血藍蛋白的氧化作用圖圖1. 1.常見的藍血動物常見的藍血動物 Cu 在生命活動中占有舉足輕重

2、的地位，缺銅會造成：在生命活動中占有舉足輕重的地位，缺銅會造成： 貧血，記憶力減退，反應(yīng)遲鈍，運動失常 Cu 的攝取來源：的攝取來源：v 無機銅源：CuSO4 (有毒！)v 有機銅源：葡萄糖酸銅，葉綠素銅，甘氨酸合銅，魚，肉 蔬菜等（生物相容性好！）Cu(OH)2 + 2 H2NCH2COOH = Cu(gly)2 xH2O6570Cu(gly)2 xH2O甘氨酸合銅甘氨酸合銅NCuNOOglygly順式結(jié)構(gòu)順式結(jié)構(gòu)天藍色針狀天藍色針狀NCuOONglygly反式結(jié)構(gòu)反式結(jié)構(gòu)藍紫色鱗片狀藍紫色鱗片狀反應(yīng)所需活化能低低；極性大大，溶于高高極性溶劑中.反應(yīng)所需活化能高高；極性小小，溶于低低極性溶劑

3、中. 熱力學(xué)熱力學(xué) & 動力學(xué)動力學(xué)v 化學(xué)熱熱力學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)進行的可能性以及進行的程度 （決定因素！）（決定因素?。﹙ 化學(xué)動動力學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)進行的快慢 動力學(xué)動力學(xué) & 熱力學(xué)熱力學(xué) 控制的反應(yīng)控制的反應(yīng)v 動動力學(xué)控制的反應(yīng) 反應(yīng)體系離平衡尚遠，宏觀上原料不斷消耗，產(chǎn)物不斷積累，主產(chǎn)物為動力學(xué)上生成速率較快的產(chǎn)物-活化能低-順式.v 熱熱力學(xué)控制的反應(yīng) 體系已達平衡，各種產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化宏觀上已停止，產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性相對較高，主產(chǎn)物為熱力學(xué)穩(wěn)定性較高的產(chǎn)物-反式. v 動動力學(xué)控制力學(xué)控制順順式為主式為主vv 熱熱力學(xué)控制力學(xué)控制反反式為主式為主順式順式反式反式lnkln

4、AEa/RT能量能量產(chǎn)物產(chǎn)物反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)過程反應(yīng)過程E活化能活化能順式順式反式反式實驗儀器實驗儀器布氏漏斗、抽濾瓶、燒杯 、量筒、玻棒、表面皿、溫度計實驗試劑實驗試劑甘氨酸、CuSO45H2O、1:1氨水、1:3乙醇水溶液、丙酮1 M H2SO4、3 M NaOH溶液、95%乙醇、1% BaCl2 Cu(OH)2的制備的制備6.3 g CuSO45H2O20 mL H2O滴加NH3H2O至沉淀溶解加入25 mL NaOH (3M)Cu(OH)2沉淀抽濾、洗滌至無SO42干燥稍加熱攪拌 思考：思考：v Cu(OH)2為何要現(xiàn)用現(xiàn)制？ v 能否由CuSO4和NaOH 直接制備Cu(OH)2?

5、注意事項：注意事項：v 緩慢滴加氨水，并不斷攪拌，氨水量適中，少() 多() v 雙層濾紙無定形沉淀v 抽濾步驟v 洗滌產(chǎn)品遵循“少量多次”原則，洗滌時勿抽濾v 檢驗表面皿洗滌，少量多次1. 裁剪濾紙裁剪濾紙2. 潤濕濾紙潤濕濾紙4. 開泵開泵5. 抽濾，洗滌抽濾，洗滌圖圖2. 減壓抽濾流程減壓抽濾流程 3. 側(cè)口相對側(cè)口相對 順式順式二甘氨酸合銅二甘氨酸合銅(II)水合物的制備水合物的制備Cu(gly)2xH2O溶液干燥3.8 g甘氨酸15 mL H2O新制Cu(OH)26570, 攪拌熱過濾收集濾液加入10 mL 乙醇(95%)冷卻析晶 1:3 乙醇洗滌65 , 攪拌 丙酮洗滌 思考：思考

6、：v 比較95%乙醇、 V水:V乙醇 = 1:3 混合液、丙酮的極性大小, 各溶液的作用分別為何？ 注意事項：注意事項：v 甘氨酸溶于6065 熱水，完全溶解后再加入碾碎的 Cu(OH)2，不斷攪拌，若有Cu(OH)2沉積于燒杯底部， 應(yīng) 將其碾碎，并充分?jǐn)嚻?v 嚴(yán)格控制溫度勿超過70 ，反應(yīng)時間不可過長；v 乙醇、丙酮遠離明火；v 丙酮為脫水劑，脫脂劑，勿與皮膚直接接觸。無機化學(xué)基礎(chǔ)實驗順式甘氨酸合銅水合物成份分析順式甘氨酸合銅水合物成份分析實實 驗驗 原原 理理2 2儀儀 器器 試試 劑劑3 3實實 驗驗 內(nèi)內(nèi) 容容4 4實實 驗驗 目目 的的 1 1實實 驗驗 思思 考考5 5 熟練掌

7、握間接碘量法的測定原理和操作流程; 進一步熟練稱量操作和移液滴定操作。 酸堿滴定 絡(luò)合滴定 沉淀滴定 氧化還原滴定 直接碘量法 間接碘量法 v 碘量法: 利用I2 的氧化性進行滴定: 利用I- 的還原性進行滴定222 Cu 4I = 2 CuI I 在酸性介質(zhì)中，Cu(gly)2中g(shù)ly發(fā)生質(zhì)子化，破壞配合物，采用間接碘量法測定Cu含量。 Cu2+先與過量的I-反應(yīng); 析出的I2用Na2S2O3滴定，以淀粉為指示劑，計算配合物含量。 cis-Cu(gly)2xH2O 中銅含量的測定中銅含量的測定 甘氨酸(gly)為雙基配合物，其在70時會與Cu(OH)2 發(fā)生如下反應(yīng)：2-2-22346I +

8、2S O =S O +2I2-2-22346I 2S O = 2I S O232722Cr O 6I 14H = 3I 2Cr 7H O 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的標(biāo)定溶液的標(biāo)定基準(zhǔn)物？ 標(biāo)定法？標(biāo)定Na2S2O3的常見基準(zhǔn)物為：K2Cr2O7，KBrO3，KIO3 實驗儀器實驗儀器容量瓶 (250 mL)2、移液管 (20 mL)2、滴定管 (25 mL) 、 表面皿、吸耳球、錐形瓶實驗試劑實驗試劑1 M H2SO4、0.01 M Na2S2O3溶液 (待標(biāo))、K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液、1%淀粉溶液、10% NH4SCN溶液、甘氨酸合銅 (自制) 碘量瓶碘量瓶 瓶口呈喇叭形，與磨口瓶塞之間形

9、成一圈水槽的錐形瓶。使用時，槽中加純水可以形成水封，防止瓶中反應(yīng)生成的I2，Br2等逸失。 重鉻酸鉀溶液的配制重鉻酸鉀溶液的配制 vv 實驗步驟實驗步驟K2Cr2O70.110.13 g50 mL H2O轉(zhuǎn)移、定容(重鉻酸鉀溶液) v 減量法減量法 適用范圍適用范圍：稱量易吸水、易氧化還原、易與CO2反應(yīng)的試劑，如無水碳酸鈉、各類固體基準(zhǔn)物。 減量法稱量步驟：減量法稱量步驟：將適量試樣裝入稱量瓶中，稱得總質(zhì)量 m1 g，用一干凈的紙條套在稱量瓶上，將其取出并置于容器(如 小 坩堝)上方，傾斜稱量瓶并用瓶蓋輕敲瓶口上部，使試樣落 入坩堝中。準(zhǔn)確稱出此時稱量瓶和剩余樣品的重量m2 g，試樣 的質(zhì)量

10、即為( m1 m2) g。圖圖3. 減量法稱量操作減量法稱量操作 0.01 mol/L 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的標(biāo)定溶液的標(biāo)定 20 mL K2Cr2O70.7g KI3 mL H2SO4搖勻？避光反應(yīng) 5min？稀釋至50 mL？用Na2S2O3溶液滴定溶液由棕色變?yōu)榈S色至草綠色滴至藍色變?yōu)闇\綠色，記下VNa2S2O3，共滴定3次1 mL淀粉溶液晃搖S2O32- -I- + S4O62-避光避光放置放置Cr2O72- + 6I- (過過) + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O淀粉淀粉: 藍藍淺綠淺綠v淀粉遇碘顯色原理淀粉遇碘顯色原理 淀粉是由-葡萄糖分子縮合而成的螺旋體，

11、表面含有大量羥基，能與碘分子作用使其嵌入淀粉螺旋體的軸心部位。碘跟淀粉的這種作用稱為包合作用，生成物叫做包合物。 (A)(B)圖圖5. 碘與淀粉形成的包合物碘與淀粉形成的包合物圖圖4. 直鏈淀粉結(jié)構(gòu)直鏈淀粉結(jié)構(gòu) 操作要點及注意事項操作要點及注意事項v K2Cr2O7與KI反應(yīng)需控制一定酸度. 酸度過低？反應(yīng)慢，增大I2揮發(fā)的幾率； 酸度過高？KI可能會被空氣中的O2氧化成I2.v 避光反應(yīng)，加蓋表面皿.v 淀粉能否早加？ v 為何不用K2Cr2O7直接標(biāo)定Na2S2O3，而采用間接碘量法？v 滴定初始，輕搖，防I2揮發(fā)；加入淀粉后劇烈搖動，破壞包合物. v 滴定前稀釋？v KI作用為何？能否過多或過少？v 加入淀粉時已接近終點，一滴一滴滴加. Na2S2O3與I2反應(yīng)須在中性或弱酸性溶液中進行；防止I2揮發(fā) cis-Cu(gly)2xH2O中銅含量的測定中銅含量的測定0.5 g cis-Cu(gly)2xH2O50 mL H2O3 mL H2SO4(1M)轉(zhuǎn)移/定容移取上述液體20 mL加入1g KI和 50 mL H2O用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定淺黃色溶液淺黃色溶液加入3 mL NH4SCN和 1 mL 淀粉溶液 繼續(xù)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定滴定至溶液淺藍色剛好褪去滴定至溶液淺藍色剛好褪去(平行兩份平行兩份)計算計算ci