三草酸合鐵III酸鉀制備及其光化學(xué)性質(zhì)x

1、三草酸合鐵(III)酸鉀制備及其光化學(xué)性質(zhì) 11. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1制備標(biāo)題配合物，加深對(duì)鐵(II)和鐵(III)化合物性質(zhì)的了解;1.2了解光化學(xué)反應(yīng)的原理。2. 預(yù)習(xí)要點(diǎn) 2.1預(yù)習(xí)關(guān)于鐵化合物的重要性質(zhì)； 2.2查閱有關(guān)光化學(xué)的綜述、進(jìn)展方面的文獻(xiàn) 資料。23. 基本原理 三草酸合鐵(III)酸鉀為綠色單斜晶體。在100克水中的溶解度為4.7g。難溶于醇、醚、酮等有機(jī)溶劑。因其具有光敏活性，為早期工程曬圖材料。 本實(shí)驗(yàn)制備純的三草酸合鐵(III)酸鉀晶體，首先用硫酸亞鐵銨與草酸作用制備出草酸亞鐵：FeSO4 + H2C2O4 = FeC2O4+ H2SO4 草酸亞鐵在草酸鉀與草酸的存在下，

2、以過氧化氫為氧化劑，得到鐵(III)與草酸配合物； 2FeC2O42H2O + H2O2 + 3K2C2O4 + H2C2O4 = 2K3Fe(C2O4)3 3H2O + H2O3 三草酸合鐵(III)酸鉀，在光化學(xué)研究上常作為測定光量子效率的試劑，光化學(xué)反應(yīng)是由光子供給能量來進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于三草酸合鐵(III)配離子而言，它對(duì)于光量子的作用存在較為直觀的定量關(guān)系。在紫外光的作用下，一個(gè)配離子吸收一個(gè)光量子后，就得到一個(gè)活化配離子（激發(fā)態(tài)），激發(fā)態(tài)進(jìn)一步發(fā)生離子的電子轉(zhuǎn)移，結(jié)果使中心離子Fe(III)變?yōu)镕e(II), C2O42 被氧化成CO2，反應(yīng)過程可由下式表示： 2Fe(C2O4)

3、33- 2Fe(C2O4)33-* 2Fe2+ +2CO2 + 5C2O42-h 4 配離子吸收光量子數(shù)越多，則產(chǎn)生的Fe2+亦越多。我們知道，赤血鹽溶液遇Fe2+即產(chǎn)生深藍(lán)色藤氏藍(lán)沉淀。早期的曬圖工藝就是依據(jù)此原理進(jìn)行操作的，將含有Fe(C2O4)3的溶液浸于曬圖紙上，將圖形蓋住后曝光，然后將曬圖紙浸入赤血鹽溶液中，即發(fā)生下列反應(yīng)：3Fe2+ + 2Fe(CN)63 = Fe3Fe(CN)62藍(lán)晾干后就成為藍(lán)底白線的藍(lán)圖。5實(shí)驗(yàn)流程圖硫酸亞鐵銨草酸亞鐵 草酸傾析洗滌 H2O2飽和草酸鉀水浴加熱加熱草酸三草酸合鐵(III)酸鉀過濾濾液乙醇冰浴過濾64. 儀器和藥品 臺(tái)秤，高壓汞燈(250W)，

4、抽濾裝置等; (NH4)2Fe(SO4)26H2O(s), H2SO4(1 moldm-3), H2C2O4(飽和)，K2C2O4(飽和)，KNO3(300gdm-3)，H2O2(3%)，K3Fe(CN)6(5%, m/m)，乙醇(95%)，乙醇一丙酮混合液(1+1，V/V)，冰，曬圖紙，硫酸紙。75. 實(shí)驗(yàn)步驟5.1 草酸亞鐵的制備 在200 cm3燒杯中加入5.0克硫酸亞鐵銨固體，15 cm3水和數(shù)滴酸, 加熱溶解后，加入25 cm3飽和草酸溶液，加熱至沸，攪拌片刻。停止加熱，靜置。待黃色晶體FeC2O4沉淀后傾析，棄去上層清液，加入2030 cm3水，攪拌并溫?zé)?，靜置，棄去上層清液。85

5、.2 三草酸合鐵(III)酸鉀的制備 在草酸亞鐵沉淀中加入10cm3飽和草酸鉀，水浴加熱至313K，用滴管慢慢加入20 cm3 3% H2O2溶液，恒溫在313K左右(觀察此時(shí)有何現(xiàn)象?)，邊加邊攪拌，加完后將溶液加熱至沸，加入8cm3飽和草酸溶液，趁熱過濾，濾液中加入10cm3乙醇，混勻后冰水冷卻，觀察是否有晶體析出，若無晶體出現(xiàn)，可往其中滴加幾滴KNO3溶液。 晶體完全析出后抽濾（最好在布氏漏斗上覆以黑紙避光），抽干后，用乙醇一丙酮的混合液10 cm3 淋灑濾餅，抽干混合液。固體產(chǎn)品置于一表面皿上，暗處晾干，稱重，計(jì)算產(chǎn)率。95.3 配合物光化學(xué)活性試驗(yàn) 在一張6060硫酸紙上用炭素筆描畫一些幾何圖形，待墨干后備用。另取上述5.1制得的產(chǎn)品，配成1%的溶液，刷涂到與硫酸紙同樣大小的描圖紙上（若無描圖紙，可用復(fù)印紙代替），置暗處令其稍干（無液漬），與硫酸紙疊合在一起，置于汞燈光源下曝光5分鐘，若無汞燈光源，置陽光下直曬亦可，不過時(shí)間略長），爾后，取赤血鹽溶液刷涂于曝光過的曬圖紙上，觀察曬圖紙上出現(xiàn)的圖象，寫出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程式。1