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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 溶胶
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gao198907

铜虫 (小有名气)

[求助] 溶胶

柠檬酸做螯合剂，水做溶剂，加硝酸铁和硝酸钇加热搅拌，最后变成湿凝胶。里面的化学反应是不是柠檬酸根和铁离子，钇离子络合成络合物，然后络合物里面的羟基和羧基酯化反应脱水缩聚成链，使得溶液变得粘稠状的湿溶胶。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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1楼 2014-04-17 23:21:00
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
柠檬酸要配位就是通过羧基脱氢后再与金属离子配位；由于其上的多个羧基很难与同一金属离子配位，因此很自然就会形成链状及网状结构，而溶剂处于网格之中，这是溶胶和凝胶形成的核心原因。
你所说的酯化或许存在，但绝不是主流，因为形成的溶胶或凝胶中都含有大量水，酯化这个平衡反应正向进行难度不小。
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2楼2014-04-18 08:23:44
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gao198907

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by jiagle at 2014-04-18 08:23:44
柠檬酸要配位就是通过羧基脱氢后再与金属离子配位；由于其上的多个羧基很难与同一金属离子配位，因此很自然就会形成链状及网状结构，而溶剂处于网格之中，这是溶胶和凝胶形成的核心原因。
你所说的酯化或许存在，但 ...

再请教下，我用氨水调节pH值，在1-2之间没有沉淀产生，但是到2的时候就有沉淀生成了，继续加氨水沉淀消失。直接加到3、7、10时也没有沉淀。在pH在1-2之间生成的是络合物，在2的时候产生了Fe（OH）3和Y（OH）3沉淀，在ph=3,7,9时难道是沉淀溶解后和氨形成络合物吗，但是看了很多资料说是，铁和氨的络合物没有氢氧化铁沉淀稳定。希望学长能指点我一下。
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3楼2014-04-18 09:51:23
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

pH=1-2时，配合物还没有形成，柠檬酸还是保持酸的状态，没有脱质子；
pH较大时，柠檬酸脱质子，可以与铁离子和钇离子形成配合物，因此没有沉淀是正常的。
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4楼2014-04-19 10:16:04
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gao198907

铜虫 (小有名气)
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4楼: Originally posted by jiagle at 2014-04-19 10:16:04
pH=1-2时，配合物还没有形成，柠檬酸还是保持酸的状态，没有脱质子；
pH较大时，柠檬酸脱质子，可以与铁离子和钇离子形成配合物，因此没有沉淀是正常的。

但是文献说在pH值在1-2柠檬酸之间的络合能力之最强的
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5楼2014-04-19 13:13:57
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gao198907

铜虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by gao198907 at 2014-04-19 13:13:57
但是文献说在pH值在1-2柠檬酸之间的络合能力之最强的...

学长对于这个回复我还有两点疑问：
1.你说形成凝胶主要是因为柠檬酸和铁离子和钇离子形成配合物，但是这次说在ph=1-2之间没有形成配合物，照这样说的话，实验应该不会形成凝胶才对啊，但是我做的实验结果还是形成了凝胶，烧出来也是YIG.
2.以前学的好像在碱性条件下才能形成沉淀，但是在pH=2的时候也有沉淀，后面pH=3沉淀溶解，氢氧化铁沉淀不是很稳定吗，后面难道是氢氧化铁沉淀分解然后和柠檬酸根形成更加稳定的配合物吗？
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6楼2014-04-19 14:19:18
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
5楼: Originally posted by gao198907 at 2014-04-19 13:13:57
但是文献说在pH值在1-2柠檬酸之间的络合能力之最强的...

柠檬酸在pH=1~2之间配位能力最强只能是笑话，违背常识。因为柠檬酸是弱酸，酸性越强，酸根的浓度越低，没有人会说酸根的配位能力还不如中性的酸吧？总是电子越多，越易向金属离子提供吧（而形成配合物）。
只要形成均一的混合物，形成理想的产物都是很正常的。就算没有使用柠檬酸，用固相法合成，得到纯相不也是可能的吗？
氢氧化铁之所以稳定，是因为没有更稳定的物质形成时，而形成配合物更稳定时，为什么不可以反应？“稳定不稳定”是随条件而变的，没有在任何条件下都稳定的东西。如在酸性条件下，氢氧化铁还稳定吗？那铁盐就没法形成了。
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7楼2014-04-19 17:59:56
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