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OCR 高階 GCE 化學/過渡金屬化學

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釩是一種銀灰色金屬,具有很強的耐腐蝕性。

它可以形成+5、+4、+3 和+2 氧化態的化合物

鈷(原子序數 27,相對原子質量 59)是一種不活潑的白色金屬,略帶藍色,並形成+2 和+3 氧化態的化合物。+2 態通常是最穩定的。

Co2+ 形成配合物 [Co(H2O)6]2+,它是一種粉紅色的八面體配合離子。

Co2+ 還形成四面體配合離子 [CoCl4]2-,它是藍色的。

因此,氯化鈷試紙可用於檢測水,因為會形成 [Co(H2O)6]2+ 配合物。這會導致藍色的氯化鈷試紙變為粉紅色。

該反應是可逆反應

[CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l) <---> [Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq)

正向反應是放熱反應。透過新增熱量或高濃度的 Cl-,將會發生逆向配體置換反應。

Co3+ 形成水溶性配合物 [Co(H2O)6]3+,它是藍色的,但很容易被還原為 [Co(H2O)6]2+,因此我們不會真正關注它。Co3+ 的其他簡單化合物以相同的方式被水合並還原。

然而,Co3+ 會與其他配體形成其他配合離子,而且它們確實非常穩定。

例如

[Co(H2O)6]3+ + e- <---> [Co(H2O)6]2+; E= +1.81V

[Co(NH3)6]3+ + e- <---> [Co(NH3)6]2+; E= +0.11V

這裡的電極電勢值表明,沒有 H2O 配體的 Co3+ 配合物(六氨合鈷(II))更穩定。這是因為氨只有一個孤對電子,從而導致更強的配位鍵。

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