Спектроскопические методы определения благородных металлов

Родий. При действии тиомочевины на хлорородиат натрия был получен ряд соединений [Rh(NH₂CSNH₂)₃Cl₃], [Rh(NH₂CSNH₂)₅С1]С1₂. Изучен электронный спектр поглощения соединения [Rh(NH₂CSNH₂)₆]³⁺ в водном растворе, предложено отнесение полос. Характеристика комплексов рутения с тиомочевиной и ее производными в водно-спиртовой среде.

Иридий. Взаимодействие хлороиридата аммония с тиомочевиной сопровождается восстановлением иридия(lV) до иридия(lll) и в зависимости от условий приводит к образованию тритиомочевинного комплексного соединения состава [Ir(NH₂CSNH₂)₃Cl₃] и высших продуктов замещения: [Ir(NH₂CSNH₂)₄Cl₂]Cl, [Ir(NH₂CSNH₂)₅Cl]Cl₂ и [Ir(NH₂CSNH₂)₆]Cl₃.

Палладий. Комплексные хлориды  палладия(П) при взаимодействии с избытком тиомочевины образуют темно-красное растворимое соединение палладия состава [Pd(NH₂CSNH₂)₄]Cl₂, используемое для спектрофртометрического определения палладия. Его можно выделить в виде кристаллов при добавлении в раствор соляной кислоты. По химическому поведению [Pd(NH₂CSNH₂)JCl₂ напоминает соответствующее соединение платины(ll), но отличается от него-меньшей устойчивостью в водных растворах. Соль легко разлагается при нагревании с выделением сульфида палладия. Сульфат теттратиомочевинного соединения палладия почти нерастворим в воде, но растворяется в концентрированной серной кислоте и выделяется без изменения при разбавлении раствора. Известно также соединение [Pd(NH₂CSNH₂)₂Cl₂].

Платина. При действии избытка тиомочевины на комплексные хлориды платины(ll) и платины(lV) при нагревании образуется растворимое окрашенное в желтый цвет комплексное соединение состава [Pt(NH₂CSNH₂)₄]Cl₂; при этом платина(lV) восстанавливается до двухвалентного состояния. Тетратиомочевинное соединение устойчиво и может быть перекристаллизовано из водных растворов. При добавлении к раствору серной кислоты или сульфатов щелочных металлов выделяется бледно-желтый кристаллический осадок состава [Pt(NH₂CSNH₂)₄]SO₄, который растворяется при осторожном нагревании в концентрированной серной кислоте, но при разбавлении снова выпадает в осадок. Получено также довольно устойчивое соединение [Pt(NH₂CSNH₂)₂Cl₂].

 

Экспериментальная часть

1.4. Оборудование

- плита электрическая

- весы аналитические

- водяная баня

- спектрофотометр с набором кювет и инструкцией по эксплуатации

- пипетки градуированные вместимостью 1,5, 10 и 20 см (химически чистые)

- мензурка мерная вместимостью 50, 100 см³

- мерные колбы вместимостью 25,50 см

Реактивы и материалы

- Н₂[КиС1₆], С_Ки = 100 мкг/см³

- фильтровальная бумага

- хлороводородная кислота (р = 1.18 г/см³), 4М, 1% -ный водный раствор (об.), ч.д.а.

- тиомочевина, 5%-ный водный раствор, ч.д.а. 
- вода дистиллированная

Методика эксперимента

Приготовление раствора рутения для приготовления  стандартных растворов и определение

его  спектральных   характеристик  с   целью   идентификации   форм   нахождения   рутения   в

растворе.

Отбирают соответствующую  аликвотную часть раствора рутения  из головного стандартного раствора так, чтобы концентрация рутения в мерной колбе вместимостью 50 см составляла 35 мкг/см³. Создают среду 4М по хлороводородной кислоте, прибавляют 0,5 см' 5%-ного водного раствора тиомочевины и нагревают на кипящей водяной бане 10 мин (температура раствора около 85°С). Охлаждают до комнатной температуры и доводят раствор до метки 4М раствором НС1. Снимают спектр полученного раствора немедленно после приготовления раствора в кюветах количества тиомочевины.

Построение градуировочного графика.

В ряд мерных колб вместимостью 50 см отбирают аликвотные части раствора рутения так, чтобы

концентрация  рутения составила 10-50 мкг/см³. Далее поступают как указано в   в п. 1. Измеряют

оптическую  плотность  при Х,_шх  полученных растворов и строят  градуировочную зависимость

оптической плотности  от концентрации по методу наименьших квадратов.

Уравнения химической реакции:

[Ru(NH₂CSNH₂)₂]³⁺+2NH₂CSNH₂→ [Ru(NH₂CSNH₂)₃]³⁺(цвет синий)

Обработка результатов:

Результаты эксперимента заносят в таблицу 1.

№	λ,нм	А	№	λ,нм	А
1	400	0,193	17	560	0,277
2	410	0,165	18	570	0,312
3	420	0,151	19	580	0,351
4	430	0,147	20	590	0,380
5	440	0,146	21	600	0,398
6	450	0,148	22	610	0,409
7	460	0,151	23	620	0,413
8	470	0,154	24	630	0,410
9	480	0,154	25	640	0,400
10	490	0,152	26	650	0,385
11	500	0,152	27	660	0,359
12	510	0,149	28	670	0,332
13	520	0,174	29	680	0,305
14	530	0,211	30	690	0,269
15	540	0,238	31	700	0,235
16	550	0,277

 

График зависимости А=f(λ)

По графику определили максимальную длину волну 620 нм полученного комплекса.

Построение градуировочного графика:

В ряд мерных колб вместимостью 25 см3 отбирают аликвотные части раствора рутения так, чтобы концентрация рутения составила 10-50 мкг/см3.  Измеряют оптическую  плотность  при  λ_мах  полученных растворов и строят  градуировочную зависимость оптической плотности от концентрации по методу наименьших квадратов.

 

 

 

 

Градуировочный график зависимость А от С:

Контрольная задача: измерили оптическую плотность (А=0,210), при максимальной длине волны, по градуировочному графику определи концентрацию рутения в полученном растворе (С=12 мкг/см³).

Выводы:

1. Освоена методика спектрофотометрического определения рутения с тиомочевиной.
2. Сняли спектры поглощения раствора рутения. Построили график зависимости А=f(λ), определили длину волны, соответствующую максимуму поглощения полученного комплекса, 620 нм. Построили градуировочный график, зависимость А от С.
3. По градуировочному графику определили концентрацию С_х=12 мкг/см³.