TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA Cl) LUAN VAN TOT NGHIER TEN DE TÀI: NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC GIỮA A1) VÀ THUỐC THỨ PYROCATESIN TÍM (PYROCATECHOL-VIOLET) TRONG MOI TRƯỜNG NƯỚC ( CHUYEN NGANH HOA PHAN TICH)
SVTH : NGO THI KIM HA GVHD :Thây LÊ NGỌC TU
`
Tp HO CHÍ MINH
Trang 2° 22x 7⁄2 Att z7 Oolong “2 “2/z!1z z/2⁄222⁄ hdr Auge» dáy/ đt? dữ: về cOw te Ốc wy rich JONG tat /2‹ xvAYy? SOWG ere pee 4 COW MGMT z⁄52z„z z2
Seu Ccb here rOng le bay P⁄2 rvùw xi bbe by CC, 62900 ee gue “2z Z
/7z wiee Mir fen oie + 2 0} heng CO ROS | PRG f
TIER, BAN” CRU NRIEM ROA ves tooen
⁄⁄2' ‹ Ty na rc dee wy AE care hong wel thet gian hee (ác (hư,
lin chdn thank ebm cn ‹ Vi SE GOCE TLL che te
nh hong dan wt chant wntada lhcx gone gut le de em ce lhe
headin think ludn win nig
Z4 udp win nag gifs em cing cA wa tong hes wie 2, 20
dong hed ce hfs đâm goer tư ete “2z “2£ nghien edu Khoa —_—
het 2% [Yy y7 de “cv qian (ca (“cớ 4212 ctờy, /tzvy¿/2 AE Mew
thie con fran hd inh ng ted mn 4œ nyghee on cher nhabu dn cia
Trang 3Luan van tot nghiep GVHD: Thay Lé Ngọc Tử
MỤC LỤC
PHÁN MỞ ĐẦU 210006206 C (G22 togiRiEt00Adgg0lex 2
EHAN TY TH KT geneaeeeeeeeeseieeeterdigaekbssiees 3 Chương |: Dai cương vẻ phức chất
I Định nghĩa -Cấu tạo-Phân loại 2 2 52552 52s x22 3
2, Độ bên phức-Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của phức 7 3 Mt sO tg dung quan trong .c ecscescesecsessesecesecsseeesscessreersvens II Chương 2 : Nhôm vả một số phương pháp định lượng AI
Ì;:Ting thơi TỰ NƯN NGácei0ciosacubacccdduciorsgiddGoad 15
2 Ti CHE wht HN NÓ eo eeiieeeeiesoseoddebeesesenesena 15 1 RS TS TOS NE CRE A oxen kkkieeeoeseaeeeesrsseeenseoseo 18
4 Vai trò của AÌ., ,- sa 19
5 Một số phương pháp định lượng AI - 5-55 555552 21
Chương 3: Giới thiệu thuốc thử PV
1 Cấu tạo - Đặc điểm- Ứng dụng . o+ 5 c5 cccccsvee 23
2 Các công trình nghiên cứu về PV - 5-5 ssv2scx2scszcee 24
Chương 4: Phương pháp trắc quang
I Đặc điểm của phương pháp -. 2-5552 2vcvzcvccvcree 27 2 Chọn các điều kiện tối ưu cho sự tạo phức .- 28 Chương Š: Các phương pháp nghiên cứu sự tạo phức
I Phương pháp tỉ số mol hay đường cong bão hòa 30 2 Phương pháp hiệu suất tương đối -. 525555265: 31 3 Phương pháp cơ chế tạo phức đơn ligan .-. . 33 PHÁN THỰC NGHIỆM
I.Hóa chất và máy móc sử dụng . -ccccccccccece 38 er A corscrcncenemmumrnasenmesioamareceenacesats 39 3 Kết quả- Thảo luận 5 S2 S2 33 t2 2E 3 32525123 65 TAI LIEU THAM KHAO iim 66
SVTH : Ngô Thị Kim Hà a ; [rang |
Trang 4uyên van tot nghiép GVHD: Thay Lé Ngoc Tử PHAN MO BAU
Phan tich quang pho định lượng khác với các phương pháp hóa học ở
chỗ: nó có độ nhạy cao và thực hiện được nhanh chóng Bang phuong phap nảy, người ta đã xác định được thành phần của mặt trời và các vì sao Hiện nay no là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi trong các
lĩnh vực khác nhau của khoa học và công nghệ
Nhôm có tầm quan trọng rất lớn trong cuộc sống sinh hoạt của con
người cùng như ảnh hướng có hại của nó nêu tích trữ ! lượng đáng kẻ trong
cơ thê AI là nguyên nhân gây ra bệnh Alzheimer: hay quên, trí nhớ lẫn lộn, mật định hướng không gian, thời gian, mất nhận thức, sa sút trí tuệ nặng
nên việc xác định AI cân phải chính xác
Theo xu hướng ngày nay, người ta thường sử dụng các loại thuốc thử tạo phức mảu với AI đặc biệt là thuốc thử hừu cơ Sở dĩ người ta it dùng
thuốc thử vô cơ là do các phức tạo thành có độ nhạy thấp, không đạt yêu cầu trong phân tích các đối tượng ở mức vi lượng Do đó, luận văn này với mục đích là tìm ra một loại thuốc thử hữu cơ đề xác định AI băng phương pháp trắc quang có độ nhạy và độ chính cao nhäm đóng góp, làm phong phú
thêm những công trình trong lĩnh vực xác định vi lượng AI trên cả 2
phương diện nghiên cứu và áp dụng thực tiễn
Một trong những thuốc thử hữu cơ đạt tiêu chuẩn đó là Pyrocatesin tim (Pyrocatechol Violet- PV) Day 1a mét thuốc thử thương mại, để kiếm, tạo phức với nhiều nguyên tô như LI (pH=6,8); Pd (pH=2,5)
Xuất phát từ vấn đẻ nêu trên, tôi chọn dé tai:
"NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA AI (HI) và PYROCATESIN TÍM TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC? bằng phương pháp trắc quang Bên cạnh đó, nghiên cứu nảy không những mang tính khoa học mà còn mang tính thực tiễn do phương pháp này đơn giản, không đòi hỏi máy móc dat tiền, giá thành phân tích rẻ nên hoàn toàn có thể áp dụng thích hợp đối
với các phòng thí nghiệm của nước ta hiện nay
Trang 5Ludn van tat nghiệp GVHD ; Thủy Lê Ngọc Tứ
Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VẺ PHỨC CHÁT 1 Định nghĩa - cầu tạo- phân loại:
1.1 Định nghĩa: { 2 |
Phức chất là loại hợp chất sinh ra do ion đơn (thường là ton kim loại)
gọi là ion trung tâm hóa hợp với phân tử hay ion khác gọi là phối tử Trong
dung dịch, ion trung tâm, phối tử và phức chất đều tỏn tại riêng rẽ 2.2 Cấu tạo:[12].[14].[1Š]
2.2.1 Chất tạo phức:
Mỗi phức có một nguyên tử hay ion chiếm vị trí trung tâm được gọi là nguyên tử hoặc ion trung tâm vả có tên chung là chất tạo phức
2.2.2 Phoi tir (Ligand)
Là những ion hay phân tử phân bố trực tiếp xung quanh nguyên tử
trung tâm tạo thành câu nội vả câu ngoại phôi trí:
-Cầu nội (hay cầu thứ nhất) được tạo thành bởi các phối tử nằm sát
nguyên tử trung tâm.Trong công thức cầu tạo, cầu nội thường được viết giữa dấu móc vuông
-Câu ngoại (hay, cầu thứ hai) được tạo thành bởi các phối tử khác không tham gia thành phân của Ion phức, ở khá xa nguyền tử (ion) trung tâm và
liên kết kém bền với nó dé trung hòa điện tích của ion phức
Trong công thức cầu tạo dưới đây 2 ion của cầu ngoại được viết bên ngồi dấu móc vng Ví dụ: [Fe(NH;):]C]› Tuy nhiên, trong ! số phức chất có thê không có cầu ngoại Ví dụ: [Co(NH;); (NO:)›] ; [Pt (NH;); Cl] 2.2.3 Số phối trí:
Số các lon hay phân tử liên kết trực tiếp với nguyên tử (ion) trung tâm ở trong câu nội (không phân biệt hóa trị chính hay phụ) là số phối trí
của nguyền tử (ion) trung tâm
_ Hoa tr] chinh va phy la | trong những luận điểm cơ bản của thuyết
phôi trí của A.Vecnơ (A.Werner)
Trang 6Luận vận tất nghiện GVHD : Thay Lé Ngoc Tir
-Hóa trị chính tương ứng hỏa trị bình thường của nguyên tô mà tạo thành các hợp chất bậc nhất Được biêu diễn bằng I gạch liên
Vị dụ: CH¡, HO, CoCl; CoC|;
-Hoa trị phụ là hóa trị dư, thêm, khi tạo thành hợp chất bậc nhất, hóa trị
của các nguyên tử của các nguyên tổ không được bão hỏa hoản toan va con có thẻ thê hiện hỏa tri phụ Nhờ hỏa trị phụ, các phân tử có thé tương tác
với nhau tạo thành hợp chất bậc cao Hóa trị phụ được biều diễn băng gạch châm Ví dụ: Cầu trúc của hợp chất PtCl, 2NH; CI a | NH, hp — | NH, | Cl Mỗi nguyên tô có sô phôi trí xác định: Cl - Các nguyên tô hóa trị | có số phôi trí đặc trưng 2: [Ag(NH;);]X: K[Ag(CN)›}; Cu(NH;);]X
- Các nguyên tổ hóa trị 2 có số phối trí :
Băng 3 : K[MgEe;]; K[ZnF;] ; Na[Pbl;] Băng 4 : [Cu(Nh;),]X;; [Zn(Nh;),]X: Băng 6 : K,[Fe(CN}] - Các nguyên tế hóa trị 3 và 4 có số phối trí thường bảng 6 : K;[PtCl,] ; [Co(NH3)sX]X2 - Các nguyên tổ hóa trị 5 có số phối trí thường bằng 7 : K;[NbF;]; K›{ TaF:]
Số phối trí phụ thuộc vào:
I)Bản chất của ion kết hợp với ion phức:
Vi du: [Cu(NH;),]SO, thi Cu(II) có số phối trí 4
[Cu(NH;)„]Nf thì Cu có số phối tri 6 (Nf anion cua axit naphtalen sulfonic)
2)Nhiệt độ: Thường khi nhiệt độ tăng thì số phối trí sẽ giảm
Trang 7Ludn van tot nghiép GVHD: Thay Lê Ngọc Tử
Ví dụ: [Co(NH;:),|Cl; 150°C [Co(NH;);C];J + 4 NH;:
3) Điện hóa trị của ion trung tâm:
Số phối trí được giữ nguyên không đổi ở mọi phức suy ra từ ] nguyên tử trung tâm có điện hóa trị xác định
Ví dụ: [PI(NH;),]”' ;[PtClL]” Pt có điện hóa trị là +2 1.2.4 Dung lượng phối trí của phối tử:
Là số vị trí mả phối tử có thể chiếm ở xung quanh chất tạo phức
Ví dụ: Các phối tử là gốc axit hóa trị Ì (Cl', Br, ) hoặc phân tử trung hòa (NH;, HO, C›H‹N ) liên kết trực tiếp với nguyên tử (ion) trung tâm băng
I liên kết thì dung lượng phôi trí là ! nghĩa là chiếm 1 chỗ vị trí 1.2.5 Điện tích của ion phức:
Bảng tổng đại số điện tích của nguyên tử (ion) trung tâm vả của các phôi tư
Vị du: Co” + 4NH, + 2NO, - [Co(NH;:),(NO;);]' (+3 -2 = +| )
Nếu điện tích tông cộng của phức chất băng không thì nó không là ion phức mà là 1 phức chât trung hòa Vị dụ: [Co(NH;):C]:| (+3 -3 =0) Nếu biết điện tích của những ion năm ở cầu ngoại có thê đoán điện tích của ion phức Ví dụ: K,[Fe(CNx] Điện tích của ion phức bằng -4 1.3 Phân loại:
Khi phân loại các phức chất đa số nhà nghiên cứu xuất phát không phải từ bản chất và tính chất của nguyên tử trung tâm, mà xuất phát từ bản chất của các phối tử Dưới đây chung ta xét những nhóm phức chất quan trọng nhất khác nhau bởi đặc điểm của các phối tử
1.3.1 Phức chất hidroxo: là phức chất chứa phối tử là nhóm hidroxyl
(OH) Ví dụ: K;{AI(OHX|]
1.3.2 Phức aquơ: là phức chất trong đó H;O làm nhiệm vụ phối tử Ví dụ :+Phân tử H;O năm trong cầu nội của phức chất: [Co(H;O),]SO, ; [Al(H;O),|C]:
Trang 8+Phân tử H;O: 1 phần phối trí ion tạo phúc | phan nam 6 cau ngoai:
[Cu(l 1,0),|SO, HO; : [NI(H;O},|SO; HạO) ,
Do các phân tử HO có tỉnh trung hòa điện nên chúng khong day Jan nhau mà có thẻ hút nhau nên số phân tử HạO vượt xa số phỏi trí của cation
tạo phức
Ví dụ: Sn(NO,);.20H;O ; K[AISO,);].12H;O
Phức chất aquơ có thể chuyển thành phức chất hidroxo do proton tách ra khỏi phân tử HO phi tri
Vị dụ: [Al(HO),}ˆ° == [AIH:O)OHI” +H
Trong môi trường kiềm cân bằng của quá trình này chuyển dịch sang phải
Cac ion kim loại có điện tích lớn vả bán kính nhỏ thì chúng tạo phức
chất hidrat càng dễ dàng
L .3.3 Phức chất axito: gòm những chất chứa ion phức mả phối tử là
các gốc axit
Vị dụ: K›SO; Fe(SO,); 24H;O ; Me;[Ag(NO));] ; Na,[Pu(CO:);} 4H:O
1.3.4 Phức amoniacat và aminat: là những chất chứa ion phức, trong đó phối tử là amoniac hoặc amin
Vi dụ: [Ag(NH;);]Cl
Amoniac và amin đi vào cầu nội làm tăng độ bẻn trạng thái hóa trị
của nguyên tử trung tâm
Ví dụ: Cul; không bên cho phản ứng phân hủy Cul; » Cul +1, [Cu(NH;),]I› là chất bền 1.3.5 Polihalogenua: là những phức chất có công thức chung M[X(X2),] lon trung tâm là ion halogen, có phối tử là các phân tử halogen Vi dụ: K[Br(Cl;)] ; Rb[Br(Br;)]
Khi đề trong không khí các polihalogenua dần dẫn bị phân hủy , kèm theo sự tách các phân tử halogen Sy phan hủy sẽ nhanh lên khi đun nóng cũng như khi cho polihalogen tiếp xúc với dung môi hữu cơ (ete, rượu, xắng )
Ví dụ: K{I(Cl;);]} -» KCI + ICI
Trang 9Luận vận tất nghiép GVHD: Thiy Lé Ngọc Tứ
I.3.6.Phức càng (nội phức): là phức chứa các phỏi tử đa phoi tri lién kết với nguyen tử trung tâm bang 2 hay nhiều nguyên tử có thể tạo một hoặc 1 số vòng khép kín
Các hợp chất thuộc loại nảy có thể được tạo thành khi phối tử là hợp chất hữu cơ có 2 hoặc một số lớn hơn nhỏm chức Một trong những nhom đỏ có chứa ion hidro (-COOH, -OH, -SO:H., ) có thẻ thay thế bởi ion kim loại
Mặt khác, các phối tử này có chứa một số nhóm liên kết với ion kim
loại tạo phức bang các lực hóa trị phụ, không có sự thay the ion hidro nhu : -NH; , =NH , =N, -C=O Ví dụ: a 2E) he xxx Cu CH;-NH; NH;-CH;:
Phức chất vòng bên hơn phức chất không vòng, bẻn nhất là các vòng Š và 6 cạnh Sự tăng độ bẻn như vậy gọi là hiệu ứng xelat Đặc biệt có
những phức xelat không bị phân hủy thậm chí ở nhiệt độ khá cao (500°C)
Các hợp chất nội phức chiếm vị trí đặc biệt trong số các phức chất
vòng Chúng có độ bẻn lớn ở trong dung dich là có màu đậm đặc trưng khác
với màu của ion kim loại tạo phức vả có độ tan lớn trong dung môi hữu cơ, nên nó được sử dụng rộng rãi trong hóa học phân tích
2 Độ bền phức - Các yếu tổ ảnh hưởng đến độ bên của phức : 2.1 Độ bên phức :[ 1 5]
Sự tôn tại các phức chất trong dung dịch tùy thuộc vào độ bẻn của
chúng và vào sự tương tác với dung môi Cầu nội và cầu ngoại khác nhau vẻ độ bên
Sự phân li hầu như hoàn toàn theo kiểu của chất điện li mạnh của cầu
ngoại phức chât gọi là sự phân l¡ sơ cấp
[ML,]X„ —» [ML,}”" +m X'
Su phan l¡ thuận nghịch của cầu nội phức chất gọi là sự phân li thứ cấp Tùy thuộc vào độ bên của phức chất mà sự phân ly luôn luôn tiền hành
theo bậc
Trang 10GVHD: Thay Lé Ngoc Te
Ludn van tot nghié
Nhà hóa học Đan Mạch la.Berum đã đặt cơ sở cho quy tắc này
.Thuyết các phức chất phân ly bậc của ông đã đặt cơ sở định lượng ving chac cho hóa học phức chất Theo thuyết nảy thì các phức chất liên tiếp mất
các phối tử dưới tác dụng của dung môi (Đẻ đơn giản bỏ điện tích )
Dang chung: [ML,] =~ [ML,.] +L [ML,¡]} “= [ML,;]}+L
Mỗi cân bảng bậc và phức chất tham gia vào quá trình do được đặc trưng |
cách định lượng bằng số cân băng _[ML, ,J[L] (ML; } Hang sé bén timg nae: K,= ; i [ML,} [M][L]
Các hang số này đặc trưng cho độ bên nhiệt động của các tiêu phân phức, cho môi liên hệ tương hỗ giữa các tiêu phân phức vả các tiểu phân tự do nắm trong dung dịch ở những điều kiện xác định các đại lượng 'K, hoặc ÿ, ,Hằng số bèn điều kiện (hay hãng số bẻn hiệu dụng) là 1 loại hãng số mà trong biểu thức của nó chứa các hệ số có tính đến ảnh hưởng các cân bằng phụ, cân bằng liên hợp
Hằng số bên tông cộng: J,=
[M*] là tổng nông độ cân bằng các đạng tổn tại của M trừ phức ML, (L.*] là tổng nồng độ cân bảng các dạng tổn tại của L trừ phức ML,
.„— TML] [M”]{L”]Ì
Ta cỏ: [M UI = Hy IL] = =>P =Bayq,
(M"] (L"]
Tại những điều kiện xác định giá trị hằng số bên điều kiện của l phức cảng lớn thì phức đó càng bẻn tức là trong những điều kiện đó phức được tao thanh cảng hoàn toản
2.2 Các yếu tổ ảnh hưởng đến độ bèn của phức:
Trang 11Luận vấn tot nghigp GVHD : Thây Lê Ngọc Tứ 2.2.1 Anh hưởng của các yếu tơ bên ngồi :{3] [9], [10]
2.2.1.1 Áp suất:
Nhìn chung khi tăng áp suất sẽ dẫn đến việc tăng sự phân ly các chất
điện ly yếu trong số đó có cả các phức chất Trong thực tế, thì tất Cả các trường hợp của cân băng tạo phức người ta đã nghiên cửu ở áp suất thường
2.2.1.2 Nhiệt độ:
Sự thay đổi của nhiệt độ ảnh hưởng đến tất cả các yếu tố bên
ngoài Vì vậy, ảnh hưởng của nhiệt độ là rất phức tạp
Nhìn chung nhiệt độ càng tăng thì phức cảng kém bên Điều này rút
ra tử:
AGigo phe =2.3RTIgB =AH — TAS
Do vay, phan lớn các phản ứng tao phic mau dùng trong phép phan
tích trắc quang đều được tiền hành ở nhiệt độ thường 2.2.1.3 Lực ion
Hãng số bẻn là I yếu tố ảnh hưởng đến mật độ quang và độ bên của phức Thường thì các giá trị hằng số bên được công bố ở Ì lực ion nhất định Do vậy, trong phép xác định định lượng bằng phép đo trắc quang thì
người ta thường tiên hành ở l lực ion hằng định Lực ion được tính theo công thức Lực ion được tính theo cơng thức: 2 -%C,Z ¬
C¿: nềng độ cấu tử ¡ trong dung dịch Z.: điện tích của cấu tử ¡
2.2.1.4 pH môi trường:
Phức chất được tạo thành bởi cation kim loại và ligan Trong dung
dịch cation kim loại thường được tạo với H;0 các phức chất hydroxo còn
các ligan nêu là các bazơ yêu thường có qua trình kết hợp proton Do đó, pH ảnh huởng đến cân bằng phức Đẻ đơn giản ta không ghi điện tích các ion:
Trang 12Luận vẫn tốt nghiệp GVHD : Thầy Lê Ngọc Tứ M+iH:0 =” M(OH) +¡H
A+jH = HA
pH cao sự proton hóa giảm, nông do cua ion A trong dung dich tang
thuan loi cho việc tạo phức Nhưng nêu pH tăng quá cao sẽ tạo phức
hydroxo hoặc kết tủa ion kim loại Do đó, pH có 2 ảnh hưởng ngược nhau đối với quá trình tạo phức Thường có một khu vực pH tôi ưu ở đó sự tạo phức là tốt nhất Cụ thé:
I)Các phức tạo thành bởi cation kim loại it có khả năng tạo thành
phức hydroxo thi bền trong môi trường pH cao Còn đối với các cation kim
loại có khả năng tạo phức hydroxo bên ở môi trường pH thấp
2) Phức tạo bởi ligan là bazơ yếu (CI Br SO,Ÿ ) khó kết hợp
proton nên bẻn trong môi trường axit, còn ligan là bazơ mạnh thì lại bén
trong môi trường axit, trung tính hoặc kiềm
Trong trường hợp tạo phức từng nac thi pH còn ảnh hưởng đến thành
phản của phức tạo thành Thường nêu có du phoi tử thì ở pH pas phức bậc thập tạo được nhiều hơn, ở pH cao thì phức với số phối tử cao sẽ chiếm tru thẻ
Vi dụ: Axit sulfosalisilic tạo phức 1:1 với Fe`” ở pH = I,8 + 2,5 nhưng tạo phức I:3 với Fe" ở pH = 8 + 10
Trường hợp thuốc thử là những anion của axit mạnh ( ví dụ SCN tạo phức đỏ với Fe`”) pH quá thấp làm tang lực ion nên hệ số hoạt độ của các
cấu tử giảm, do đó phức phân ly nhiều hơn làm phản ứng xảy ra khơng
hoản tồn
2.2.2 Ảnh hưởng của ion trung tâm và phối tử đến độ bền của phức: 2.2.2.1 Anh hưởng của ion trung tâm :{9],[ 14]
Bán kính của ion tạo phức càng nhỏ và điện tích càng lớn thì phức
chất mả nó tạo thành càng bên
Ví dụ: [Co(NH;)„]”° không bị phân hủy bởi H;0
(Co(NH;),]” +6Hạ0 =E [Co(H;0),]”' +6NH;
Cation bán kính nhỏ tạo được phức bẻn nhất với anion bán kinh nhỏ còn cation có bán kính lớn tạo được phức bên nhất với anion bán kính lớn
Độ bên của phức chất trong dung dịch còn phụ thuộc vào giá trị số
phối trí của nguyên tử trung tâm và câu trúc điện tử của nó Tạo được phức
[rung 10
————— TT —n——
Trang 13Luận văn tot nghiep GVHD; Thay Lé Ngọc Tử Tử bẻn nhất la những kim loại chuyên tiệp có khả năng sử dụng những obitan d của lớp điện tử năm tháp hơn, cùng với các obitan s và p của lớp ngoài đề
tạo liên kết với các phối tử
2.2.2.2 Anh hưởng của phối tử:
Phối tử cỏ điện tích lớn vả bản kính nhỏ tạo được các phức bẻn
Phỏi tử thuong chứa các đôi electron không phân chia có khả năng tạo các liên kết phối trí (cho - nhận) Cấu trúc electron các ligan đảm bảo tạo được vòng chelat bẻn Phức chelat là các phức vòng giữa ion kim loại
và thuốc thử hữu cơ Các phức chelat bên thường có vòng Š và 6 cạnh số
lượng vòng càng nhiều phức cảng bên Sự tạo ra các vòng phức đo liên kết hidro cũng làm tăng thêm độ bên của phức
3 Một số ứng dụng của phức chất: [3].[14],[15].[I§]
3.1 Phức chất trong hóa học phân tích:
Phức chất được ứng dụng rộng rãi trong hóa phân tích để phát hiện định tính các nguyên tô và xác định định lượng chúng, cũng như dé phân tích riêng các nguyên tố
Trong phương pháp cực phô bang cách thay đổi các ligand thích
hợp người ta có thể nhận biết các ion mà thế bán sóng của chúng rất gan nhau Ví dụ:Trong môi trường trung tính: E;z(Zn”")= -0,97V Eya(N)= -I,IV Trong môi trường amoniac: E;z(Zn”)=-l,36V Eua(Ni”") = -1,02V
Trong phirong pháp điện phân: có thê sử dụng các chất tạo phức đẻ tách điện phân các kim loại trong các hỗn h - Ngoài ra, nếu điện phân kim
loại từ dung dịch phức thì kết tủa thu được rất mịn, sáng trắng, dính chặt
Trong phương pháp trắc quang: dùng I ligand tạo phức bên với
chất cần xác định vả có màu đậm ở pH vu, do mat độ quang A ở bước sóng
thích hợp, nhờ đó sẽ xác định chính xác nồng độ chất phân tích có nòng độ
nhỏ đến 10M
Phương pháp sắc ki trao đổi ion là một trong những phương pháp
tách các nguyên tô tốt nhất, khả năng tách của nó tăng lên rất nhiều khi giải hấp hôn hợp băng các tác nhân tạo phức Thường các cation được ionit hap
thụ mạnh hơn sẽ tạo thành các phức chất kém hơn khi giải hắp [Dựa vào độ
Trang 14LH TÚI vane fot nghiép GVHD: Thay Lé Ngoc Tử
bẻn phức khác nhau ta có thẻ tách hỗn hợp nhiều ion có tính chất rất gan nhau
Trong phương pháp chuẩn độ oxi hóa-khử: sử dụng phương pháp tạo phức đề làm tăng hay giảm chức nắng oxi hóa khử của các chất oxi hóa
vả khử
Vi du: 2Fe’ +21 “= 2Fe” + I›
Khi thêm PO," „CC ae sac - Vào dung dịch can bang dich chuyén phai
sang trái do sự tạo phức Fe(PO,); |; [FeF,]”
Trong phwong phap chuan độ Comlexon nhờ màu của phức giữa ton kim loại với chỉ thị so với màu của chỉ thị ở T giá trị pH thích hợp ở lân cận điểm tương đương khác nhau ta có thể xác định được điểm cuối chuẩn độ
Ngoài ra, sự tạo phức đề :
Hòa tan những kết tủa không tan trong nước, axit và kiểm, Vị dụ: Trong dung dịch amoniac kết tủa AgBr sẽ bị hòa tan, tạo thành hợp chất phức Ag(NH;);Br
Thay đôi tính chất axit -bazơ của các chất
Ví dụ: Để tăng tính bazơ của dung dịch Al(OH); Thêm florua vào dung dịch
Al(OH); + 6F _; [AIF,]` + 3OH
= OH' được giải phóng ,tính bazơ dung dịch tang
Che các ion cần trở quá trình xác định các chất hoặc làm mất tác dụng của thuốc thử người ta thường thêm vào dung dịch phân tích các chất tạo phức bên với ion đó
Ví dụ: Che Fe(III) dùng chất tạo phức axit photphoric, các ion florua hay
oxalat
Tách riêng các nguyên tố tuy vậy điều nảy chỉ có ích khi tìm được | phoi tu tạo được với ion cân tách phức chất bên hoặc có thẻ phá hủy phức của ion ấy với l ligand và tạo ra phức bên hơn
3.2 Phức chất đóng vai trò xúc tác:
Phức chất của các kim loại không chuyên tiếp và đặc biệt là các kim loại chuyên tiếp thường xúc tác cho các phản ứng khác nhau : trùng hợp,
oxi hóa các olefin thành andehit vả xeton, tạo thành các este
a a —————————EE—XEX‡Ƒ {H000 nnmhơn dmumnnnmnmmsmnmsmmmmmnnna
Trang 15Ludn vận tốt nghiẻ GVHD: Thây Lê Ngọc Tử
3.3 Phức chất trong điện ảnh và nhiếp ảnh:
Sự tạo phức là cơ sở của việc xử lý các vật liệu ảnh Trước hết nó được sử dụng trong quả trình định hình, Ag(1) chưa tác dụng với ánh sáng
sẽ được kết hợp vả chuyên vào dung dich
2AgBr + 3Na;S:O: -+ Na¿[Ag›(S:O;);] + ^NaBr
Trong quả trình ôn định ảnh : AgBr + CS(NH)); -> [AgCS(NH;);]Br
Với sự hiện ảnh vô cơ : Ag” + [ Fe(C,O,)]” -> [Fe(C;O,);]+ Ag
Các quá trình tương tự còn được sử dụng khi chuẩn bị nước để pha dung dịch, khi hiện ảnh màu, làm đậm ảnh
3.4 Vai trò phức chất trong sự sống của động vật và thực vật:
Trong cơ thẻ động vật và thực vật phức chất thực hiện các chức năng
rất khác nhau: tích lùy va chuyển dịch các chất khác nhau chuyên năng luợng „trao đôi và khóa các nhóm chức tham gia các phản ứng oxi hóa khử, hình thành và tách các liên kết hóa học
Trong thực vật, clorofin tạo phức maglie
Trong cơ thê động vật, hemoglobin tạo phức sắt
3.5.Phức chất trong y học:
Phirc chat chữa bệnh:các phức chất kim loại có lợi trong việc loại trừ
sự khác nhau giữa tế bào khỏe và tế bảo ung thư
Phức chất của Platin kìm hãm sự phát triển các khối u ác tính ở động
vật
Phức chất của vàng với các œ -tioalcol có tác dụng chữa bệnh lao và
hủi
Phức chất CoCl; với amit của axit nicotinic (vitamin PP) tạo điều
kiện cho việc liên nhanh những chỗ xương gay kín, kìm hãm sự phát triển
bệnh saccom, rất có hiệu quả đôi với bệnh thiếu máu
Khi làm việc với muối kim loại phóng xạ người ta sử dụng chất tạo
phức, đặt biệt EDTA có thể loại trừ các kim loại độc ra khỏi cơ thẻ nhất lả Pb, Plutoni Khi đó, Plutoni tương tác với EDFTA “sớm” hơn các muối canxi vi vậy các muối canxi không bị tách ra khỏi máu và xương Ngược
lại, khi cân đuôi Ca ra khỏi máu đề tránh sự đông tụ thì EDTA là chất tạo
phức tốt nhất
Trang 16Chương 2: AI VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG AI
1 Trạng thái tự nhiên :{8|.| I 3 |, I 7]
AI là một trong những nguyên tô phô biến nhất , chiếm khoảng 5,5% tông số nguyên tử trong vỏ Quả Dat va đứng vào hàng thứ tư sau các nguyên tô O, H, và Si Al chỉ có một đồng vị bên là ” AI
Khối luợng chính của AI tập trung trong các aluminosilicat đó là:
+Các fenxpat ( trường thạch): là các khoáng vật octocla K[AISi:Os].anbit:Na[AISI:O;],anoctit:Ca[ Al;SiO;:],mica:K›O.2H;O.3Al›O:
6S¡O: , nefelin :(Na.K}O.Al;O:.2S¡O;
+ Sản phẩm của sự phong hóa nham thạch là cao lanh : gồm các khoảng vật đât sét caolinit Al;[Si¿O¡,s](OH)¿ (AI;O;.2S¡O;.2H;©O)
Hai khống vật quan trọng đối với công nghiệp của nhơm là boxit
(Al:O:.xH;©O) vả criolit (Na;[ AIFs]) 2.Tinh chat vật lý:
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, đẻ trong không khi trở nên xám do
bẻ mặt phủ một mảng oxit mỏng, trong điều kiện thường mảng oxit nảy thường dày khoảng 10° mm bảo vệ cho nhôm
Ở nhiệt độ thường (20°C) nhôm tỉnh khiết khá mẻm, dễ dát mong va
kéo thành sợi
Ở khoảng nhiệt độ 100-150°C nhôm tương đối dẻo và dễ chế hóa cơ học nhưng dén khoang 600°C trở nên giòn dễ nghiên thành bột
AI là kim loại dẫn điện và nhiệt tốt :
Độ dẫn điện của AI cao bảng 0,6 lần độ dẫn điện của Cu nhưng lại nhẹ gấp 3 lần của Cu nên dùng làm dây dẫn điện thay cho Cu
Độ dẫn nhiệt cao gấp 3 lan độ dẫn nhiệt của Fe nên dùng chế tạo máy trao đôi nhiệt và làm công cụ nấu nướng
Bè mặt AI rất trơn bóng có khả năng phản xạ đến 90% tia sáng đồng đều với các tia có bước sóng khác nhau, Al cũng phán xạ tốt các tia nhiệt
AI lỏng rất nhớt, độ nhớt đó giảm xuống khi có thêm những luợng
nhỏ Mẹ hay Cu
AI có khả năng tạo nên hợp kim với nhiều nguyên tổ khác Những
hợp kim quan trọng của AI là đuyara, silumin và macnhali
Trang 17Ludn van tor nshiep GVHD: Thay Lé Ngoc Tw
Mot so hang s6 quan trong cua Al : Nhiệt độ nóng chảy ("C) : 660 Nhiệt độ sôi (°C) : 2467 Khối lượng riêng (g/cm`) : 2,7 3.Tính chất hóa học :
AI là kim loại cỏ hoạt tính hóa học cao nhưng ở điều kiện bình thường tỏ ra rất kém hoat động vì bẻ mặt AI bị bao bọc bởi màng oxit rất mỏng (đến 10mm) và bèn AI là một chất có tính khử mạnh, có khả năng phản ứng trực tiếp với phi kim Với halogen: Ở nhiệt độ thường hoặc khi đun nóng, AI phản ứng trực tiếp với halogen 2AI + 3X; =2AIX: Riêng phán ứng với I; cần có HạO làm xúc tác Với O; : AI phản ứng mạnh với O; Ở nhiệt độ thường tạo ra lớp mỏng oxit ở bề mặt
Khi đốt nóng bột AI hoặc lá Al mỏng trong không khí, AI cháy phát ra ánh sáng chói và 1 lượng nhiệt độ khá lớn
4Al + 3O; ——>2Al;O; AH= -1670kJ/mol
Khi đốt đây AI hay lá AI dày, AI không cháy mà tạo thàng túi bên trong là Al chảy lỏng, bên ngoai 1a oxit
Do AI có ái lực lớn với oxi nên ở nhiệt độ cao AI khử để dàng nhiều
oxit kim loại đến kim loại tự do
8Al + 3Fe,0, ——» 4Al,0; + 9Fe AH= -3338kJ/mol
Với nitơ, lưu huỳnh, photpho, cabon : AI cũng hóa hợp trực tiếp ở nhiệt độ kha cao (700-800°C) tao ra AIN, Al;S;, AIP, Al:P;, những hợp chất này đều bị H;O thủy phân tạo Al(OH)› và hidrua của phi kim tương ứng
2Al + N; ——> 2AIN
AIN + 3H,O = Al(OH) + NH;
Trang 18
Luận vẫn tốt nghiép GVHD: Thay Lê Ngoc Tử
Với hidro: AI không phản ứng trực tiếp với hidro
Với axit : mặc dù thẻ điện cực của AI trong môi trường axit là khả
thấp
AI"'{dd) + 3e = Al(rắn) E° =-1,66V
Nhung đo AI có mảng oxit bảo vệ bẻ mặt nên AI không tác dụng với H;O khi nguội và khi đun nóng, không tác dụng với dung dich loading
CH,COOH, H;PO, Al chi tan dé trong HCI va H)SO, nhat là khi đun
nóng
2AI + 6H:O' + 6H:O = 2[Al(H;O),J'” + 3H; Đối với dung địch axit HNO::
+ Dung dịch rất loãng : AI không tác dụng
+ Dung dịch cỏ nông độ trung bình : AI tan dé
+ Dung dịch đặc nguội: AI không tan mà bị thụ động hỏa nghĩa là khi ngam trong HNO, đậm đặc, AI không phản ứng với HCI hay H;SO;
loãng nữa
Với bazơ:
Trong môi trường kiểm , thế điện cực của AI khá thấp
AlƠ; + 2H;O + 3e = Al (rắn) + 4OH' E°=-2,35V
AI để tan trong dung dịch kiềm mạnh như NaOH, KOH Ngoài ra, dung dịch amoniac cũng ăn mòn AI khá mạnh
2Al +6OH' + 6H;O = 2[Al(OH),]` + 3H; 4 lon AF” [1].[13]
Dung dịch ion AlÌ” khơng màu, có phản ứng như 1 axit yếu
Al’ +H,O == [Al(OH)}” +H" le B,= -4,95
Al’ +H,O == [AI(OH)]° +2H" lg B;= -10,55
AI” + HO =P Al(OH); + 3H lz Bs = -17,25
Al’ +H,O == [Al(OH),] +4H” lg By= -22,85
pH cua dung djch 0,01M vao c& 3,0
Phan ttng tao Al(OH), vai các bazơ NaOH, NH;, Na;S, Na;CO; 3NH; + Al’ + 3H,O > Al(OH); ) + 3NH,°
Trang 193SỶ + AI” +3H;O -›Al(OH);( + 3HS
Hidroxit nhôm Al(OH|): cỏ tỉng luỡng tính, tan được trong các axit va NaOH du tao thanh aluminat AlO,
Al(OH); + 3H’ > Al’ + 3H:O Al(OH); + OH > AlOy + 2H,O
Dung dich AlO;' lá I bazơ yếu, phản ửng với các axit Đặc biệt, với
các axit rất yêu như NH,', CO, phan ung tao tra lai Al(OH),
AlO; +NH,' + HO -› NH; +Al(OH); AlO, + CO; + 2H,O -— AI(OH); + HCO,
§.Kha nang tạo phức của AI” :
AI là nguyên tổ p : 1s”2s?2p”3s”3p'3d” AD: 1372s’2p°3s"3p"3d"
Trong da số Các hợp chat, nguyên từ AI ở trạng thái lai hóa sp` và phỏ biến hơn là sp`d” Do đó, AI” có số phối trí đặc trưng là 4 va 6
Khả năng xuất hiện liên kết z không định chỗ nhờ những obitan 3d của nguyen tử Al và các cặp electron tự do của những nguyên tử O, N Khi
lai hóa sp” làm cho các dị mạch Al-O-AI và Al-N-AI rất bên
Khuynh hướng tạo phức của AIX; (đặc biệt của AICI;) thể hiện với cả HN, HO, PClI;, POCÌ; và hàng loạt hợp, chat hữu cơ Trong các cloroaluminat, bromoaluminat và iôđoaluminat số phối tri của nhôm băng 4
Nhôm là nguyên tổ lưỡng tính điển hình nên trong axit clohydric và dung
dịch kiềm tạo thành các phức chất cation và anion 2AI + 6H;O” +6H;O = 3H; +2[Al(OH;),]"”
2Al +6OH' +6H;O = 3H; +2[Al(OH),|*
AI” tạo với OH' kết tủa mảu trăng Al(OH); Nhung khi có mặt các muối tactrat (muối của axit tactric ) AlÌ” sẽ khơng tạo được kết tủa với OH do có
sự tạo thành ion phức bên vững của ion nhôm với tactrat không bị kiểm phân hủy
AI" có khả năng tạo phức với nhiêu chất, đặc biệt là các chất hữu cơ có
nhóm hidroxit nhu xitrat, oxalat, tatrat, alizalin, aluminon Phirc voi EDTA
Trang 20Luin viin tot nghicp GVHD: Thay Lé Ngoc Tir
Trong số các phức chất vô cơ, quan trọng hơn cả là phức với E lữ B ¡ =
6,1; 11,1; l5; 17.8; 19,4 và 19,§ Các phức với sunfat, dihidrophotphat
l »PO, it ben hon
6 Vai trò của AI:
AI là kim loại hết sức quen thuộc với chúng ta, sản luợng AI hiện chiếm vị trí số 2 sản lượng các loại kim loại AI và hợp kim AI có rất nhiều tính năng ưu việt do đó được ứng dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực
Ngành hàng không: Từ năm 1919 trở đi AI chiếm vị trí hang dau trong số các kim loại được sứ dụng đề chế tạo máy bay Một chiếc máy bay siêu âm hiện đại khi chế tạo sử dụng AI và hợp kim AI tới khoảng 70% tông
trọng lượng máy bay
Vỏ vệ tỉnh nhân tạo đầu tiên của Liên Xô bay quanh trái đất được chế
tạo từ hợp kim AI sau đó là vệ tình ' "Tiếng vang- !” dùng dé ,Phản xạ tín
hiệu võ tuyến điện của Mỹ năm 1960 Ngoài ra, một lá AI rất tỉnh khiết
được dùng làm màn huỳnh quang đặt trên vệ tinh để nghiên cứu các hạt tích điện do Mặt Trời băn ra
AI không chỉ tham gia vào việc chỉnh phục các tang cao vi tru ma còn góp sức vào việc khám phá đáy biển Mỹ đã chế tạo chiếc tàu ngam hai dương hoc “Aluminaut™ cd thê lặn đến độ sâu 4600m Tàu ngam lặn cực
sâu nảy không phải làm bằng thép mà được làm bảng AI
Ngành giao thông vận tải: khung toa tàu tốc hành được chế tạo bằng hợp kim AI đã vượt qua _ những thử thách ác liệt: chịu sức ép với l lực
rất lớn, chịu lắc lư rất mạnh
Công nghiệp kĩ thuật điện là | lĩnh vực sử dụng quan trọng của AI Từ AI người ta làm day dẫn điện cao áp, chuôi bóng đèn điện, tụ điện, dây cáp làm bằng AI so với cáp làm băng Cu có trọng lượng nhẹ hơn và giá thành rẻ hơn
Trong công nghiệp kiến trúc AI chiếm được vị trí quan trọng Cửa
số và những thứ trang trí khác mà dùng AI hoặc hợp kim AI thì đẹp mà lại
dùng được bên lâu Cầu công, nhà cửa, các công trình thủy lợi, ga, sân bay
đâu đâu cũng sử dụng đến thứ kim loại kỷ diệu này
Trong ngành luyện kim AI đã từ lầu được Sử dụng một cách có hiệu
quả làm chât khử oxi cho thép.Vụn AI là thành phân chú yêu của các hỗn hợp phát nhiệt dùng trong quá trình nhiệt AI để chế tạo nhiều loại hợp kim
Vải tráng AI có một tính chất tuyệt vời, nó “biết” sưởi ấm và cả làm
mát nữa Những tắm rèm cửa số băng vải nảy nếu che cho phía kim loại
Trang 21Luận vẫn rót nghicp GVHD: Thay Lé Ngọc Tử Tử hướng ra ngoài thi sé dé cho anh sang di qua nhung lai phan xa cac tia nhiệt nén vé mua hé nong nyc trong phòng van mat mé, vé mua đông trở
mat tam rém no sé tra nhiét lai cho phong
Các nhả bác học đã xác định được rằng, Al còn có một tính chất quý gia la no khong phan huy cac vitamin trong thức ăn Vì vậy, người ta dùng AI để chế tạo thiết bị cho các nghành công nghiệp bơ, sữa, đường, bánh
kẹo, rượu bịa
AI đã được dùng làm vật liệu cho trải tim nhân tạo đầu tiên của con
người, trái tim đó đã đập trong lỏng ngực của Bacniclac (người Mỹ) được vai thang
Hiện nay Al con được dung dong tau biển, thuyền buôn, lam những đoạn di động cho các vùng dam lây và những đường tập trượt tuyết vẻ mùa
hè, làm những chiếc dan vi cam va ghi ta phát ra âm thanh không thua kém
các nhạc cụ băng gỗ, làm những chiếc vợt tenit và những lớp ốp tường vĩnh cửu, chế tạo động cơ ô tô và thậm chí cả vỏ xe tăng
AI đối với cơ thể người:
Do AI có quan hệ mật thiết với đời sống hàng ngảy của mọi người, cơ hội mọi người tiếp xúc với AI cũng tăng lên và đã có câu hỏi đặt ra :
Nhôm có ảnh hưởng gì tới sức khỏe con người?
Năm 1975, một vị giáo sư người Mỹ ở viện y học Vermont dùng phân tích quang phổ kiểm định nơron thần kinh của người già bị chứng bệnh đàn độn, phát hiện thấy hàm lượng AI trong đó cao hơn ở người bình thường 2-4 lần Do đó, ông nhận định AI là “hung thủ” dẫn tới chứng bệnh dan don tudi gia, đồng thời nêu lên giả định cơ chế gây bệnh cúa AI : AI có thê kết hợp với hóa chất có trong nơron thần kinh cho nên làm trí lực của người bị suy giảm, tạo thành chứng bệnh đần độn
Hiện nay, có nhiều người đồng ý với quan điểm này nhưng cũng có người nghỉ ngờ Do đó đây là vấn đề còn nhiều tranh cãi cho nên những nhả
hóa học, y học sớm khám phá triệt đề nguyên nhân gây bệnh đàn độn tuổi
già, từ đó có một cách nhìn nhận đúng đăn đối với AI
Al dé bj co thé hap thy va tap trung nhiều ở não, gan, tuyển giáp và trong thành động mạch AI làm giảm nông độ axít trong dạ dày nên cản trở
quá trình hap thu photpho, canxi và các loại vitamin trong ruột non Muối
có chứa AI trong cơ thể có thẻ dẫn đến triệu chứng thoái hóa chức năng
gan, thận và hệ tiêu hóa
Trang 22Luận văn tốt nghi GVHD : Thay Lé Ngọc Tứ
Lượng Al tiêu thụ mỗi ngày có thể dao động từ 10 tới 100mg tùy
thuộc vảo lôi song của mỗi người, loại nước sử dụng vả còn phụ thuộc vảo môi trường sông
Nhiễm độc do thừa nhôm như mắt cảm giác thẻm ăn, táo bón, bn nơn, thối hỏa da, mệt mỏi, khó thở AI là nguyên nhân gây bệnh Alzheimer: hay quên, trí nhớ lẫn lộn, mất định hướng không gian, thời gian,
mat nhận thức sa sut tri tué nang Vi vay, can ngăn chan lugng Al xam nhap vào cơ thẻ 7 Một số phương pháp định lượng AI : [18] 7.1 Phương pháp phân tích trọng lượng : Thuốc thử: 8- oxiquinolin AI'*+3C¿H¿NOH+3CH:COONH,->Al(C¿H,NO);}+3CH;COOH+3NH,' Lọc kết tủa nhôm oxiquinolat, rửa, sấy, nung chuyên thành đạng Al,O; Dem can
Các điều kiện tiến hành phản ứng: 4 Môi trường đệm axetat pH = 5
' Không cỏ các axít vô cơ vì kết tủa nhôm oxiquinolat không xảy ra Không có các anion : photphat, borat, florua vì tạo kết tủa AI”
ngăn cắn sự kết tủa
v Khong có các cation Mg”, Ag’, Cu”” ngăn can sự kết tủa vì chúng bị kết tủa bởi oxiquinolin từ dung dịch đệm axetat hoặc dung dịch
amoniac và kiểm mạnh
' Khi có mặt tactrat và các hợp chất hữu cơ chứa oxi khác, trong môi trường kiềm oxiquinolin không kết tủa được với AI Do đó, cân tách chúng ra khỏi dung địch
7.2 Phương pháp chuẩn độ complexon: [18] AP’ +H)Y" == AIY +2H'
Trong môi trường đệm axetat pH=SŠ
Chuẩn độ EDTA du bang mudi kém va sat
- Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn muối Zn thì dùng chỉ thị
Trang 23Luận vận tát nghiệp
Xilen da cam, dung dịch từ mảu vàng chanh chuyển sang màu
hông
-Chuân độ bảng dung dịch chuẩn mudi sat (II) dùng chỉ thị natri
sunfosalixilat đến khi dung dịch xuất hiện mảu đỏ hung bẻn trong Ì phút
7.3.Phương pháp trắc quang : - Thuốc thứ trắc quang :Canmagit
~ À„„ = 570 nm, pH,„ = 8,6
- Khoảng pH = 8,2-»§,§ mật độ quang của dung dịch phứ lả lớn nhất
- Xác định thành phản phức theo các phương pháp: tỷ số mol, tý số độ
đốc và đường cong bão hòa trong dung môi Clorofom Kết quả, thành
phân của phức Al: canmagit = 1:3
Trang 24Luận vận tốt nghiện GVHD: Thay LéN Tw Chương 3: GIỚI THIỆU VẺ THUỐC THỨ PYROCATESIN TÍM (PYROCATECHOL VIOLET - PV) I.Cầu tạo - Đặc điểm - ứng dụng: 1.1 Cau tao: Y Céng thire cau tao: OH OH
Công thức phân tử:C;¿H;;O;S
Công thức phân tử dạng muối: CạsH¡;O;SNa
Khối lượng phân tử: M = 386,38
Danh pháp: 2- [(3,4-dihyroxyphenyl)(3- hydroxi-4-oxocyclohexa- 2,5-dien-1-ylidence )mety!]-benzensunfonic acid
Y Cac hang sé phan ly tig nac: pK,) = 0,20; pK,» = 7,84; pH, = 9,76;
pH = 11,70
1.2 Đặc điểm:
- PV là loại thuốc nhuộm sulfophtalein, một tetra axit Phô hap thy
6 vung co dinh tai 450m là dang H;R’ va dinh tai 600mp dang H,R™
Trang 25Ludn van tor nehiép GVHD: Thay Lé Ngọc Tứ - Khi pH tăng độ hấp thụ cực đại tăng
- Khi pH thấp thuốc thử hap thy Cực đại tại A=450mp, pH cao thi
hap thu cue dai tai A = 600mp Phd hap thụ có một điểm đăng quang tại À = 494 mp
- Tính ưu việt của PV có độ nhạy cao và hắp thụ cực đại ở bước sóng đải
- PV làm chất chỉ thị màu nhuộm kim loại cho phương pháp chelat
và thuốc thử trắc quang, tạo Phúc bẻn với nhiều ion kim loại trong
dung dịch như là Zn, Cu, Bi, Th
- Tính ôn định của dung dịch pv: dung dịch bên hơn một tháng
1.3 Ung dung:
- PV img dung trong phép so mau xac dinh: Bi, Mo, To, Cu -Macek và Moravek da str dung PV 1a | thuéc thir nhay trong sac
ky nhan ra cac kim loai khac nhau
- Xác định Mo(VI) chứa trong nước biên, nước sông, nước suối, nước máy
2 Các công trình nghiên cứu vé PV:
2.1 PV là thuốc thứ cho phép so màu xác địng thiếc(Sn):|22|
e Phức Sn(VI)-PV có màu đỏ ở pH = 2 - 4; môi trường axít hay trung tính có mảu tím
e©_ Phức Sn(VI)- PV tại pH =2,5 hấp thụ cực đại tại A=555myp trong khi đó thuốc thử hắp thụ cực đại ở 2 = 440m
e_ Hệ số hấp thụ phân tử gam: e = 65000 tại 2= 555m
® Khoảng tuân theo định luật Beer: 0,24 - 1,6 pg/ml
e© Phức được tạo thành trong khoảng 15 phút và đạt độ hấp thụ cực đại Độ hắp thụ nảy tăng gần 2% sau 2 giờ và sau đó giảm 5% sau 24 giờ Mặt khác, độ hấp thụ giảm khi đun 55 + 5°C trong 30 phút
2.2 Xác định vỉ lượng Zr trong dung dịch axít sulfuric:|20|
Khi Zr dân dân trở nên quan trọng trong lĩnh vực hóa học vả luyện kim thi rất cần I thuốc thử cho phép so màu xác định vị lượng Zr trong
dung dịch H;SO,
Một trong những thuốc thử thông thường xác định quang phô Zr là alizarinsulfonic acid Phức tạo thành có hệ so hap thu mol e = 7000
Một thuốc thử khác :2-(2-hydroxy-3.6-disulfo- l-
naphthylazo)benzenearsonic.Phức này có c =3200 Độ nhạy của
Trang 26Luận vẫn tốt nghiệp GVHD : Thay Lé Ngọc Tứ các thuốc thử trên thấp cần có 1 thuốc thử khác có độ nhạy cao hơn
, đó là PV Phức mảu xanh của Zr-PV hấp thụ cực đại tai A=650mp Khoảng tuần theo định luật Beer: 2y/ml
Hệ số hập thụ phân tử gam: e= 32600 tại bước sóng 650m
Phức Zr-PV có thành phân 1:2 bên trong 2 giờ Zr có thê xác định cả khi có mặt của các ion như : Ni, U, La, Ce, Fe, Cr
2.3 Xác định Mo trong các mẫu nước:
Mo( VI) chứa trong các mẫu nước như nước biến, nước sông, nước suối, nước máy Trong 100 em` mẫu nước biển chửa 0,3 ug Mo(VI) và nhiều
ion khác Mo đã được xác định bằng phương pháp tách phức Mo(VI)-PV
từ Cacbon hoạt tính Phương pháp này không chỉ không có sai số từ những ion trong nước biên như Na(l), K(I),Mg(II), Ca(H),CT, SO,”mà
còn không có sai số từ những ion không quan trọng khác Phức Mo(VI)- PV có thành phân L:2 trong môi trường axít mạnh Nông độ trong nước
xác định được băng phương pháp này gân nông độ trung bình l0ng/cm`
trong nước biên Tính ưu việt của phương pháp này: đơn giản, nhanh, nhạy Ngoài ra, người ta còn xác định Mo(VI) bằng cách tạo phức với PV và cetyltrimetylammonium(CTAB) So sánh độ nhạy của Mo với 1 vài thuốc thử màu:
Thuốc thử Dung môi Hệ số hấp thụ mol
Tiocyanat Diety! eter 2.10!
Toluen-3,4-ditiol Isoamyl alcohol 1,8.10°
8-hydroxyquinolin chlorofom 8.10"
2-amino-4-clorobenzentiol chlorofom 3,6.10°
PV-CTAB H,O 4,6.10°
Đáng chú ý là gần đây người ta thường dùng thuốc thứ 2-amino-4-
clorobenzentiol đê xác định Mo Tuy nhiên, phức này không tan trong
nước nẻn phải chiết trong dung môi hữu cơ
Trang 27Luận van tot nghiép GVHD : Thay Lé Ngoc Tir
Phức Mo-PV-CTAB có thành phản |:1:2 Khoang tuan theo dinh luat
Beer 9,6-96 ppm
2.4.Xác định B bằng phương pháp so màu với thuốc thử PV:
Đây là phương pháp rất thuận tiện và hữu ích vì phương pháp thực hiện được trong môi trường nước và đô hấp thụ có thể đo được ở vùng khả kiến
Phức tạo thành hấp thụ cực đại 2 = 484 nm
Khoảng tuân theo định luật Bia 0,2 — 20 ppm tại bước khảo sát 494
nm
Độ hấp thụ của dung dịch không đổi sau 20 phút sau đó sẽ giảm Mặt khác, độ hấp thụ còn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, cường độ hấp thu tăng khi nhiệt độ giảm
Độ nhạy của phương pháp (),006085 / ng Sai số tương đối 1,59 %
Trang 28Luận vẫn tot nghiép GVHD : Thay Lễ Ngọc Tứ
Chương 5: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TICH TRAC QUANG Khi nghiên cửu sự tạo phức, để xác định các yếu tô như thành phản,
hang số bên hoặc không bên, điện tích, hệ số hấp thụ phân tử gam của
phức người ta sử dụng nhiều phương pháp khác nhau trong đó phương pháp trac quang thường được sử dụng
1 Đặc điểm của phương pháp: [3]
Trong phương pháp này, chất cần xác định được chuyền thành một hợp chất có máu là phức chất bằng các phản ứng hóa học Đo su hap thu ánh sáng của dung dịch mảu nảy có thể xác định được hàm luợng của chất mau trong dung dich thử nghiệm
Mỗi liên hệ phụ thuộc giữa cường độ mảu của dung dịch và hàm lượng của chất mau trong dung dịch được biéu diễn bảng phương trình của
định luật cơ bản hấp thụ ánh sáng Bughe-Lamber-Bia:
I=ls10 °°
[: cường độ chùm anh sang di qua dung dịch [,: cường độ chùm ánh sáng tới dung dich
c : hệ SỐ hap thụ ảnh sảng là đại lượng không đôi, đặc trưng cho mỗi chat máu, phụ thuộc vào bản chất của nó
C: nông độ chất màu trong dung dịch (M)
I: chiều dày của lớp dung dịch hấp thụ ánh sáng (cm)
Định luật Bughe-Lamber-Bia là định luật có giới hạn, chỉ đúng trong các
điều kiện lý tưởng:
Chùm ánh sáng phải đơn SẮC
Chỉ áp dụng cho những dung dịch khá lỗng, khơng có sự tương tác của các tiêu phân hấp thụ ánh sáng với các chất lạ và môi trường
Đẻ đặc trưng cho cường độ hắp thụ ánh sáng của dung dịch người ta dùng
đại lượng A mật độ quang của dung dịch:
A=lg- = cCl
Mật độ quang của dung dịch tỷ lệ thuận với nông độ của chất màu và
chiều dày của lớp dung dịch A phụ thuộc vào bước sóng Mật độ quang có tính cộng tính
Nếu trong cùng I cuvet có hai chất màu A và B tôn tại độc lập (không tương tác hóa học ) thì ở bước sóng đã cho ta có:
Agung dịch ” Aa† Ay
2.Chon cac dieu kién toi wu dé phan tich trac quang :[3],[9]
Trang 29Luận vân tỏi nghiep GVHD : Thay Lé Ngọc Tứ
Trong phản nay ta chi đi sâu vào việc chọn các điều kiện tôi ưu của
phản ứng tạo phức Khi chọn các điều kiện tôi ưu ta phải lần lượt khảo sát các vấn đẻ sau
2.1.Xác định bước sóng tôi ưu:
Bước sóng tối ưu là bước sóng mà ở đó có sự hap thu Cực đại của
phức màu(A„„ hoặc AA„„ trong trường hợp thuốc thư cũng hâp thụ ánh
sang)
Để xác định 24,„ ta phải chuẩn bị dung dịch màu của M”” và thuốc
thử với tỷ lệ Cu:Cg= l:10 hay 0,1 ở những giá trị pH khác nhau vả lớn hơn
pK, cua HR mot ít.Quẻt sóng dung dịch thu được Dựa vào pho hap thu cua
dung dịch trên có thẻ tìm được bước sóng mà ở đó có sự hấp thụ cực đại
cua phirc mau(Ajy, hay AAmay )
Bước sóng ứng với A„„ hay AA„„ gọi là bước sóng tôi ưu vả từ đó
trở đi ta chỉ khảo sát ở bước sóng này vì ở đó dung dịch mảu của phức tuân theo định luật Bia tốt nhât
2.2 Xác định pH tôi ưu (pH, „) của phản ứng tạo phức:
Pha những dung dịch màu với ty lệ nòng độ tính theo mol⁄l của HR va M khong đôi (trong đó phải có dư thuốc thử) nhưng pH không đôi pH được giữ băng các dung dịch đệm (phải chủ ý sao cho thành phân dung dịch đệm phải trơ di vi phan tng mau)
Do A cla cac dung dich trén 6 Ay Dung 46 thị sự phụ thuộc A vao pH: > pH, pH: pH
Dựa vào đỗ thị ta thấy trong khang tir pH , PH) su tao phức đạt đến
mức cao nhất và không đổi Chon pH ¿ „ ở những giá trị thấp gân với pH,
vi ở pH thấp ít bị ion lạ cản trở phản ứng và ảnh hưởng màu riêng của thuốc
thử cảng ít do màu của phức tương phản với màu của thuốc thử ở pH thấp 2.3 Độ bền của phức theo thời gian:
Khoảng thời gian tối ưu là khoảng thời gian có mật độ quang của
phức hãng định và cực đại
Trang 30Luận văn túi nghiep GVHD: Thay Lê Ngọc Tử Phản ứng tạo phức có the xay ra với tốc độ nhanh hay chậm vả tạo
thành phức cỏ the ben hoặc không bèn theo thời gian ( có ! số phức bị phân huy theo thời gian) Dé làm sáng tỏ điều đó ta phải pha chế dung dịch phức
máu ở các điều kiện toi uu va do AG Ay y sau Š phut | lan va lap đỏ thị A(hay AA }t: ALAAÁLA (3) | —™ tt yer (2) i >
(1) phức tạo thành ngay sau khi cho thuốc thử và bên theo thời gian (2) phức tạo thành chậm hơn nhưng bên theo thời gian
(3) phức tạo thành ngay nhưng không bẻn
Đối với trường hợp (1) và (3) sau khi pha chế xong dung dịch máu ta đo AÁ ngay
Đối với trường hợp (2) phải đợi đến thời gian tối ưu mới đo A
Trang 31Ludn van tot nghiep GVHD: Thay Lé Ngoc Tứ
Chương 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC 1.Các phương pháp xác định thành phần của phức :
1.1 Phương pháp tỉ số mol hay đường cong bão hòa: [4], [Š]
Ban chất của phương pháp: Thiết lập sự phụ thuộc của A (hoặc AA) vào nông độ của 1 thành phản khi nông độ của thành phản kia được giữ cổ định và ngược lại c Sự phụ thuộc A ( hoặc AA) vào a khi Cạị = const (đường cong bão hòa) | M duoc biéu dién : A(AA)A > ` Cụ CM Khi tất cả các cấu tử của hệ đêu hấp thụ anh sang thi ding AA thay cho A
AA = Anan hop “ÂM ~ Ấp
Đây là phương pháp tổng quát để nghiên cửu các phức chất bèn
Điểm gãy trên đường cong khi đạt đến trị giá Agh và không đổi là điểm ứng với tỷ số các hệ số tỷ lượng, tỷ số đó bằng tỷ sô nòng độ của các chất phản ứng tại điểm tương đương x trên hoành độ
+ Đối với phức bên : điểm gãy rõ ràng như (1)
+ Đối với phức kém bên : Điểm gãy trên đường cong bão hòa không rd nhu (2) thi phai ngoai suy bang cách kéo dài 2 đường thăng điểm giao nhau ứng với điểm tương đương x cân tìm
Trang 32Luận vẫn tốt nghiep GVHD : Thay Lé Ngọc Tứ 1.2 Phương pháp hiệu suất tương đối của Starie - Bacbanel:
1.2.1 Bản chất :
Dựa trên việc dùng phương trình tông đại số các hệ số tỷ lượng của phản ứng, phương trình này đặc trưng cho thành phân của hỗn hợp can bang
trong điểm có hiệu suất tương đối Cực đại (tỷ sỏ cực đại của các nòng độ
sản phẩm phản ứng và nông độ ban đầu biên thiên của một trong các chất tác dụng ) Đối với phản ứng tạo phức : mM +nR = M,R, Cy, = const Cụ biến thiên Phương trình Barbanel có dạng: 1.2.2 Tiến hành: _ Phân tích kết hợp với xây dựng đồ thị đường cong hiệu suất tương đôi
Chuẩn bị 2 dãy dung dịch:
+ Day | : Cp thay déi 6 Cy = const
+ Day 2 : Cy thay đôi ở Cạ = const
Đo mật độ quang của các dung dịch đã chuẩn bị của các cầu tử sạch M và R cỏ cùng nông độ
Tim AAgh la gia tri cuc đại AA tương ứng với các giá trị giới hạn nông độ của phức tạo được:
C C
Theo các dự sie nhận được người ta xây dựng các đường cong hiệu
suất tương đổi trong các tọa độ:
CphíCg — CpíCpại, hay AA/Cạ - AA/AAm & Cyy=const va
CC = Cp/Cogh hay AAIC yy = AA/AAgs, Ở Cy,;=const
—_—_—_—
Trang 33GVHD: Thay LéN
Xác định hoành độ tương ứng với cực đại trên đường cong đối với 2 đãy thực nghiệm = hệ số ty lượng m n C củ hay TA = no (a Cyy=const va aa =max) Pgh a ree R G = c R hay a = Ao! (ở Cạ=const vả =max) Pgh dị “TÁC M Xét phức đơn nhận dang M„R hay MR, Dang MR,,: -Xây dựng đường cong thực nghiệm hiệu suất tương đổi trong các tọa độ:
ÁA/C§ - AA/AA¿ ở Cu=const
-Xác định trên đường cong hoành độ tương ứng với cực đại -Tính hệ số tỷ lượng n: AA ee -l PP —— | — (ở AA ——=max) AA n I=AA/AA eh Cp Dạng M„R: tương tự MR, l AA m= —— (6 —— =max)
Khi không có cực đại trên đường cong hiệu suất tương đổi, với bất kì dãy thí nghiệm nào cũng chỉ ra hệ số tỷ lượng của cấu tử cỏ ndng độ biến thién bang 1
Khi đường cong hiệu suất tương, đối được biểu diễn bảng l đường
thăng thì các hệ số tỷ lượng vẻ nguyên tắc giống nhau vả bằng | (m=n=1)
1.2.3 Ưu điểm của phương pháp :
Khác với phương pháp hệ đồng phân tử gam hay đường cong bão hòa phương pháp này xác định không phải là ty số các hệ số tỷ lượng mà là các
giá trị tuyệt đối của chúng
Phương pháp nảy được áp dụng cho các phản ứng với bắt kỳ hệ số tỷ lượng nảo
Trang 34Luan van (ái nghiep GVHD: Thây Lê Ngọc Tử
-_ Phương pháp không cỏ l giới han nao và giả thiết nảo liên quan đến độ bẻn của phức
Phương pháp không cỏ những giới hạn trong việc chọn khoảng nông độ
Phương pháp thiết lập thành phần của phức khi không có các dữ kiện về nông độ của chất trong các dung dịch ban đầu vì chi can giữ hãng định
nông độ ban đầu của I chất và biết nồng độ tương đối của chất thử 2 trong
một dung dịch của các dung dịch dãy thí nghiệm
2 Phương pháp nghiên cứu cơ chế tạo phức đơn ligan:
Trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo phức băng con đường thực nghiệm ta có the:
-Xac dinh dang ton tai cudi cùng của ion trung tâm (chất tạo phức) và ligan (thuốc thử tạo phức ) đã đi vào phức nghiên cứu
-Viết được phương trình của phản ứng tạo phức trong hệ nghiên cứu (đổi
với ion đa điện tích vả thuốc thử tạo phức chelat có thê có nhiêu dạng khác
nhau đi vào phức)
-Từ cơ chế tạo phức ta tính được hãng số cân băng (K„;) của phán ứng tạo phức thực
-Từ hằng số cân bằng của phản ứng tạo hức thực, nếu biết trước hằng số phân ly của thuốc thứ ta tính được hằng số bên điều kiện của phức
-Các kiến thức nhận được trong khi nghiên cứu cơ chế tạo phức (về dạng
tôn tại của ion trung tâm và ligan, số proton tach ra khi tạo phức, thanh phan của phức )sẽ là dữ kiện quý giá đẻ hiểu sâu hơn vẻ cấu trúc của từng phức cùng với các phương pháp phân tích lý hóa ,vật lý khác đã dùng
Xét sự tạo phức đơn ligan giữa ion trung tâm M và thuốc thử tạo phức
chelat có dạng chung H„.;R
Đẻ đơn giản và tổng quát ta không ghỉ điện tích của các phân tử trong hệ
Giả thiết phản ứng xảy ra :
M(OH) + qH„R = M(OH)(H„.„R)q + qnH” Kp
Kạ: hãng số cân băng của phản ứng tạo phức Theo định luật tác dụng khói lượng:
Trang 35[ uẫn van tit nghiép GVHD : Thây Lê Ngoc Tir _[M(OH),(Hm_nR)|.[H” mẽ [M(OH), [HRI Phuong trinh tao phire: M(OH), + qH„„R =P M(OH)(H„„R)q (M(OH),(Hm nRẦ),Ì i [M(OH), lHm nRÍ Trước khi tương tác tạo phức trong dung dịch ion trung tâm có các cân bằng sau:
M+H,O => MOH+H "By » [MOH] = "By [M]h"
MOH + H;O == M(OH), +H” —“B)-5 [M(OH):] = “By By [MJh”
M(OH), + H;O == M(OH), +H’ “B,-5 [M(OH),] = 'B,`B› B,[M]h'" O day h = [H]
Ap dụng định luật bảo toàn nòng độ ban đâu đối với ion trung tâm: Cụ = [M] + [MOH] + [M(OH),] + .+ [M(OH),] +C, (**) C„ là nông độ của phức đơn nhân tạo được trong hệ
Thay các biểu thức [MOH], [M(OH);]} vào (**) Sau khi biến đổi ta được ; a ME | 1+ "Bh!" “Boh 2+ ” By "By Bh [MOH Ta H Bạh"Ì + "Bị "Bạh”? cases + By Bo Bịh ÊPy „cự Qị! Pr Ba Bị, = [MJ[G] h!
Trong dung dịch thuốc thử hữu cơ (ligan) H„.¿R có các cân bằng
sau: H„.,R —= H„R +H” K;a—> [H„.¡R]E[H„R|h/ Kyo
H„R = H„.R +H' K„„ [H„.,R]E[H„R]K.h`
Trang 36[Luận văn tốt nghiep GVHD: Thây Lê Ngọc Tử
Hm == HạR+H` K¿-„[H„¡R}E[H„R]K,Koh”
H„.„.R == H„„R+H` K„-;[H„„R]E[H„R]K,K¿.K„h" Ap dụng định luật bảo tồn nơng độ ban đâu cho thuốc thử hữu cơ:
C;=[H„.¡R]+ [H„R]+ + [H„„R]+qCp (*®**)
Thay các biểu thức[H„.,R], [H„R] [H„.„R] vào (***) Sau khi biển đôi ta được : Cụ ~q€ [H„R]“———— si — — I+h/K 9 +K,/h+K, Kofh* + 00K, KoyeKan/h K K K [H„.„R]= [H„R]( L4 ——^^) h = “ate i n I+WK 9 +K, fh +K, K,2h+ K, tK„2 -Kan“h K, K.5~-Kan hñ
Trong các biểu thức [M(OH))], [H„.„R] vào (*) ta được:
_Cn[I+h/K a+K /h+K ,K /hˆ+ +K aKa Kanh" a0 ` *ạ|”” ~a|*a2 [M(OH), J(Cạ =qCp)” qn qn s s K,tKa2=-Kan) Dat Q =(K;K) K,)* = lgB = lgB- lgQ - qn pH Hay lgB = qnpH + IgQ*B
Đây là phương trình tuyến tính chỉ trong trường hợp trong hệ tạo ra một phức thực ứng với tgœ của đường biểu diễn sự phụ thuộc IgB= ffpH) là một sô nguyên dương vỉ tích qn lả số nguyên dương
Trang 37Luận vận tot nghigp GVHD : Thay Lê Ngọc Tử
Việc xác định cơ chế tạo phức đơn nhân, đơn ligan là xác định các
dang ton tại của ion trung tâm va anion thuốc thư năm trong phức tức là xác định các giá trị ¡ vả n
¡:có thể nhận các giá trị 0, 1, 2 tùy thuộc điện tích và khả năng tạo
phức hidroxo M(OH),
n: có thể nhận các số nguyên đương n = l, 2, 3 tùy thuộc sự thay thể
các proton trong phân tử thuốc thử hữu cơ khi tạo phức Đề xác định ¡ và n :
- tính được đại lượng B
-q đã xác định ở các phương pháp xác định thành phân phức
-Cho ¡ các giá trị nguyên dương 0, I, 2 —>[M(OH),]
-Lay các giá trị pH, và A, trên đoạn phụ thuộc tuyến tính MN (cách điểm n © vẻ hai phía 0,5 om vi pH) (AA) ia pH pH,
Sự phụ thuộc mật độ quang (hay hiệu mật độ quang) của phức vào pH
Ở các giá trị pH, tính Cp Từ đường cong phụ thuộc mật độ quang A(AA)
vào pH ta co:
Cenc Pi) aa’
gh
Cy:néng độ ban đầu của ion trung tâm Ag: gia tri cue dai cua mật độ quang
Đề thuận tiện cho việc tỉnh toán ta lập bảng sự phụ thuộc lgB=f{pH)
Vẽ đường biếu diễn theo tọa độ lgB=f{pH)
Trang 38Luận văn tốt nghiệ GVHD: Thay Lê Ngọc Tử LZ 0 ” pH
Trường hợp tgu<0 hoặc tgu>0 nhưng có giá trị dương, không
nguyên bị loại vì theo ý nghĩa tgœ=qn lả số nguyên dương
Trường hợp có các đường thăng lgB = f{pH) cũng thỏa mãn điều kiện
nguyên và dương thi có thể có khả năng đồng thời tôn tại trong hệ hai hay
nhiều phức Nếu trong hệ chỉ tạo được một phức đơn nhân thì ta chỉ lấy giá trị ¡ nảo nhỏ hơn trong các giả trị ¡ có tgœ nguyên dương Sau khi chọn ¡, n
phủ hợp với phức thực Tính hãng số cân bằng của phản ứng tạo phức (K;),
hằng số bên điều kiện của phức ÿ ở các giá trị pH)
Xử lý thông kê các gid tri Kp va B ta nhận được giá trị K p và B
Trang 39Luận vẫn tốt nghiep GVHD: Thay Lé Ngoc Tử
PHAN THUC NGHIEM 1 Héa chat va may moc sir dung:
1.1 Hóa chất:
Các dung dịch gốc gồm:
Dung dich NaNO, 1M
Dung dich NaOH O,1N
Dung dich HCI 0UIN
Dung dịch KH;PO; 1/15M
Dung dich Na»HPO, 1/15M
Dung dich Na)B,O, 0,05M Dung dich CH;COONa 02M Dung dich CH;COOH 0,2M Dung dịch Al(NO;); 10M Dung dich Pyrocatechol Violet(PV) 10°M Dung dich dém: Dém pH = 5,0- 5,5: CH,COONa + CH;COOH Dém pH=6- 7,5 : KH;PO, + Na;HPO, DémpH=8- 9 : Na;B,O; + HCI Dém pH =9,5- 11 : Na,ByO; + NaOH
1.2 May moc sir dung:
May pH- Meter hiéu Hana sé 8417, Cân điển tử Statorius
Máy quang phỏ tử ngoại khả kiến(UV/VIS20
Spectrophotometer)BẵIOCHROM 4060 cùng với hệ thống máy
Trang 40Luin văn tôi nghiép GVHD : Thiy Lé Ngge Te
2 Tién hanh :
2.1 Xác định các điều kiện tối ưu cho sự tạo phức: 2.1.1 Xác định bước sóng tối ưu :
_ Pha 2 dung dịch sau trong bình định mức 50 mÌ đệm pH thay doi 611 Dung dịch thuốc thử : NaNO; 1M Dem pH 6-> l | PV 10M Dung dịch phức : NaNO, IM Đệm pH 6—> 11 PV 10M Al(NO;); 10M Thêm H;O cắt đến vạch định mức, lắc đều dung dịch 5 ml 5 ml 2 mi 5 ml 5 ml 2ml 2 ml
Sau 30 phút đem quét sóng dung dịch thuốc thử, dung dịch phức với dung dich so sánh là H;O cất
Ứng với các giá trị pH, xác định các giá trị Am = Á gúc ~ Â thuốc thú ở các bước sóng tương ứng Bảng 1: Sự phụ thuộc của ÁA„+x và À theo pH pH 6 |6,35 | 7 | 7.5 | 8 | §&§ | 9 | 9,5 | 10 | 11 AA„„ | 0,028 | 0,058 | 0,471 | 0,748 | 0,768 | 0,607 ! 0,423 | 0,364 | 0,275 | 0,121 Ạ 626,3 | 588,9 | 579,7 | 579,0 | 581,8 | 581,6 ' 581,3 | 581,5 | 579,5 | 574.2
| Tai pH = 8 thi AA,,,, = 0,768 lén nhat 6 4 = 581,8 nm |
Ta có phổ của phức vả thuốc thử tại pH = 8