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第一章 含鉍之鉬金屬團簇化合物的離子交換反應及電化學探討

1.7 紫外/可見光光譜儀之滴定實驗

母液配置: 精取 [PPh4][BiMo3(CO)9(-OC2H4OCH3)3Na] ([PPh4][1])8 0.0134 克(0.01 mmol) 於 100 mL 的定量瓶中,並加入 MeCN 溶液至標線,濃度為 100 M。抽取 4 mL (0.0004 mmol) 之母液至石英槽內。

離子溶液配置: 取欲滴定之陽離子鹽類 (LiCl, KCl, MgCl2, Mg(OAc)2, CaCl2, Ca(OAc)2, SrCl2, MnCl2, Mn(OAc)2, CoCl2, NiCl2, ZnCl2, Zn(OAc)2, CdCl2, SnCl2, Pb(OAc)2, CrCl2, FeBr2, CuCl2, Cu(OAc)2, Hg(OAc)2 詳細的克 數及濃度整理於下方),由於在紫外/可見光光譜儀滴定時有體積 5% 的限 制,故外加入母液的離子溶液體積需控制在 200 L (石英槽內的母液 4 mL

× 5%) 以內,若超過 200 L 且未達滴定終點,則需提高離子溶液濃度,

依各個陽離子滴定終點所需的莫耳數作濃度配置調整後,加入去離子水至 標線,配製過程均須在標準氮氣/真空系統操作。

實驗過程: 取母液 4 mL (0.0004 mmol 之 [PPh4][1] ) 至石英槽,測量其吸 收光譜,即為 0 當量的吸收圖譜,波長範圍為 300 nm 至 800 nm, 並利 用微量吸量管抽取 5 L 的離子水溶液滴入含母液的石英槽內 (若發現紫

操作,且外加離子溶液的總體積需控制在 5 %內。) 1.7-1 滴加 LiCl 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.0678 克 (1.60 mmol) LiCl 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水 至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.2、0.4、0.6、0.8、

1.0、1.2、1.4 當量(累加) 至母液 [PPh4][1],於 1 當量時趨於飽和。(圖 1-3)

1.7-2 滴加 KCl 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.1193 克 (1.60 mmol) KCl 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4 當量 (累 加) 至母液 [PPh4][1],滴加至 2.4 當量時未發現等吸收點。(圖 1-6)

1.7-3 滴加 MgCl2至 [PPh4][1]

配製: 取 0.1523 克 (1.60 mmol) MgCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水 至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2 當 量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 2.4 當量時趨於飽和。(圖 1-9)

1.7-4 滴加 Mg(OAc)2至 [PPh4][1]

配製: 取 0.3424 克 (1.60 mmol) Mg(OAc)2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次 水至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 2、4、6.8、6.8、

7.2 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1] ,於 6.8 當量時趨於飽和。(附圖 1-6)

1.7-5 滴加 CaCl2至 [PPh4][1]

配製: 取 0.1775 克 (1.60 mmol) CaCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2 當 量 (累加) 至母液 [PPh4][1] ,於 2.4 當量時趨於飽和。(圖 1-10)

1.7-6 滴加 Ca(OAc)2至 [PPh4][1]

配製: 取 0.5632 克 (3.20 mmol) Ca(OAc)2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次 水至標線,濃度為 0.032 M (5 L 為 0.4 當量),逐次滴加 1.6、3.2、4.8、

6.4、8.0、8.8 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],滴加至 6.4 當量時可以觀察 到有等吸收點,當再次滴加離子溶液至母液時,其吸收度下降,故推測,

雖然可以與化合物 1 進行離子交換,但過多的離子鹽類會造成化合物 1 產生裂解。(附圖 1-7)

1.7-7 滴加 SrCl 至 [PPh ][1]

1.7-8 滴加 MnCl2 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.2013 克 (1.60 mmol) MnCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水 至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2、

4.0 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 2.4 當量時趨於飽和。(附圖 1-8)

1.7-9 滴加 Mn(OAc)24H2O 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.3921 克 (1.60 mmol) Mn(OAc)24H2O 於 100 mL 的定量瓶中加 入二次水至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 1.6、3.2、

4.8、6.4、7.6、8.0 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],滴加至 7.6 當量時可以 觀察到有等吸收點,當再次增加時吸收度下降。(附圖 1-9)

1.7-10 滴加 CoCl2至 [PPh4][1]

配製: 取 0.2080 克 (1.60 mmol) CoCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2、

4.0、4.4、4.8 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 4.4 當量時趨於飽和。(附 圖 1-10)

1.7-11 滴加 NiCl2 至 [PPh4][1]10

配製: 取 0.0678 克 (1.60 mmol) NiCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至

標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.7、1.5、3.0、3.3 當 量 (累加) 至母液 [PPh4][1] ,於 3 當量時趨於飽和。(附圖 1-11)

1.7-12 滴加 ZnCl2 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.2608 克 (1.60 mmol) ZnCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.4、1.2、2.0、3.6、

4.0 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1] ,於 3.6 當量時趨於飽和。(圖 1-17)

1.7-13 滴加 Zn(OAc)2 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.2936 克 (4.80 mmol) Zn(OAc)2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次 水至標線,濃度為 0.048 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 4.8、9.6、14.4、

16.8、19.2、20.4 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 16.8 當量時可觀察到 等吸收點,但再滴加陽離子至母液中時,吸收度卻上升,已觀測不到等吸 收點。(附圖 1-12)

1.7-14 滴加 CdCl 至[PPh ][1]

1.7-15 滴加 Tl(OAc) 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.4214 克 (1.60 mmol) Tl(OAc) 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水 至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2、

4.0、4.8、5.6 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 4.8 當量時趨於飽和。(附 圖 1-13)

1.7-16 滴加 SnCl2 至[PPh4][1]

配製: 取 0.3030 克 (1.60 mmol) SnCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、3.2、

4.0、4.8 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],有觀察到等吸收點,但吸收值持 續下降。(附圖 1-14)

1.7-17 滴加 Pb(OAc)2 至[PPh4][1]

配製: 取 0.6060 克 (1.60 mmol) Pb(OAc)2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次 水至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4、

3.6、4.0 當量 (累加) 至母液 [PPh4][1],於 2.4 當量時趨於飽和。(附圖 1-15)

1.7-18 滴加 CrCl2 至[PPh4][1]

配製: 取 0.1966 克 (1.60 mmol) CrCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、2.4 當量 (累 加) 至母液 [PPh4][1],未觀察到等吸收點。(附圖 1-16)

1.7-19 滴加 FeBr2 至[PPh4][1]

配製: 取 0.3450 克 (1.60 mmol) FeBr2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.4、0.8、1.2 當量 (累 加) 至母液 [PPh4][1],未觀察到等吸收點。(附圖 1-17)

1.7-20 滴加 CuCl2 至[PPh4][1]

配製: 取 0.2151 克 (1.60 mmol) CuCl2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次水至 標線,濃度為 0.016 M (5L 為 0.2 當量),逐次滴加 0.8、1.6、4.0 當量 (累 加) 至母液 [PPh4][1],未觀察到等吸收點。(圖 1-14)

1.7-21 滴加 Cu(OAc) 至[PPh ][1]

1.7-22 滴加 Hg(OAc)2 至 [PPh4][1]

配製: 取 0.5098 克 (1.60 mmol) Hg(OAc)2 於 100 mL 的定量瓶中加入二次 水至標線,濃度為 0.016 M (5 L 為 0.2 當量),逐次滴加 1.2、2.4、3.6、

4.8、7.2 當量 (累加) 至 [PPh4][1] 母液,並未觀察到等吸收點。(附圖 1-19)

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