1、三草酸合铁(III)酸钾制备及其光化学性质,1. 实验目的,1.1制备标题配合物，加深对铁(II)和铁(III)化合物性质的了解; 1.2了解光化学反应的原理。,2. 预习要点2.1预习关于铁化合物的重要性质；2.2查阅有关光化学的综述、进展方面的文献 资料。,3. 基本原理,三草酸合铁(III)酸钾为绿色单斜晶体。在100克水中的溶解度为4.7g。难溶于醇、醚、酮等有机溶剂。因其具有光敏活性，为早期工程晒图材料。本实验制备纯的三草酸合铁(III)酸钾晶体，首先用硫酸亚铁铵与草酸作用制备出草酸亚铁： FeSO4 + H2C2O4 = FeC2O4+ H2SO4草酸亚铁在草酸钾与草酸的存在下，以
2、过氧化氢为氧化剂，得到铁(III)与草酸配合物；2FeC2O42H2O + H2O2 + 3K2C2O4 + H2C2O4 = 2K3Fe(C2O4)3 3H2O + H2O,三草酸合铁(III)酸钾，在光化学研究上常作为测定光量子效率的试剂，光化学反应是由光子供给能量来进行的化学反应。对于三草酸合铁(III)配离子而言，它对于光量子的作用存在较为直观的定量关系。在紫外光的作用下，一个配离子吸收一个光量子后，就得到一个活化配离子（激发态），激发态进一步发生离子的电子转移，结果使中心离子Fe(III)变为Fe(II), C2O42 被氧化成CO2，反应过程可由下式表示：,配离子吸收光量子数越多，
3、则产生的Fe2+亦越多。我们知道，赤血盐溶液遇Fe2+即产生深蓝色藤氏蓝沉淀。早期的晒图工艺就是依据此原理进行操作的，将含有Fe(C2O4)3的溶液浸于晒图纸上，将图形盖住后曝光，然后将晒图纸浸入赤血盐溶液中，即发生下列反应： 3Fe2+ + 2Fe(CN)63 = Fe3Fe(CN)62蓝 晾干后就成为蓝底白线的蓝图。,实验流程图,倾析洗涤,饱和草酸钾,水浴加热,加热,草酸,过滤,乙醇,冰浴,过滤,4. 仪器和药品,台秤，高压汞灯(250W)，抽滤装置等;(NH4)2Fe(SO4)26H2O(s), H2SO4(1 moldm-3),H2C2O4(饱和)，K2C2O4(饱和)， KNO3(3
4、00gdm-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，晒图纸，硫酸纸。,5. 实验步骤,5.1 草酸亚铁的制备,在200 cm3烧杯中加入5.0克硫酸亚铁铵固体， 15 cm3水和数滴酸, 加热溶解后，加入25 cm3饱和草酸溶液，加热至沸，搅拌片刻。停止加热，静置。待黄色晶体FeC2O4沉淀后倾析，弃去上层清液，加入2030 cm3水，搅拌并温热，静置，弃去上层清液。,5.2 三草酸合铁(III)酸钾的制备,在草酸亚铁沉淀中加入10cm3饱和草酸钾，水浴加热至313K，用滴管慢慢加入20 cm3 3% H2O2
5、溶液，恒温在313K左右(观察此时有何现象?)，边加边搅拌，加完后将溶液加热至沸，加入8cm3饱和草酸溶液，趁热过滤，滤液中加入10cm3乙醇，混匀后冰水冷却，观察是否有晶体析出，若无晶体出现，可往其中滴加几滴KNO3溶液。晶体完全析出后抽滤（最好在布氏漏斗上覆以黑纸避光），抽干后，用乙醇一丙酮的混合液10 cm3 淋洒滤饼，抽干混合液。固体产品置于一表面皿上，暗处晾干，称重，计算产率。,5.3 配合物光化学活性试验,在一张6060硫酸纸上用炭素笔描画一些几何图形，待墨干后备用。另取上述5.1制得的产品，配成1%的溶液，刷涂到与硫酸纸同样大小的描图纸上（若无描图纸，可用复印纸代替），置暗处令其稍干（无液渍），与硫酸纸叠合在一起，置于汞灯光源下曝光5分钟，若无汞灯光源，置阳光下直晒亦可，不过时间略长），尔后，取赤血盐溶液刷涂于曝光过的晒图纸上，观察晒图纸上出现的图象，写出对应的反应方程式。,6. 问题与讨论 6.1 请拟出该配合物的另一合成路线及操作步骤。 6.2 KNO3溶液的加入为什么会使产物结晶的速度加快？原理是什么？往体系中加固硝酸钾可以吗？,谢谢,
