Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Nghiên cứu sự tạo phức vòng càng giữa Pb(II) với Xylenol da cam bằng phương pháp trắc quang

Trong dung dịch, các phức chất được tạo thành do sự kết hợp giữa các hợp chat đơn giản với nhau, có khả năng tổn tại độc lập, sự tạo phức có thê xảy ra giữa những ion mang điện tích trái

ei, Tile Tie termed ‘ell Sit soemel Setiak ‘itil Hila Sel Si ie titi Salt ie ee ek ie i eek ti he il Bet Sekt fe Nema Sees eet lk eee See

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA HOÁ

> ĐI ~<

KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: HOÁ PHÂN TÍCH

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC VÒNG CÀNG

GIỮA Pb(I) VỚI XYLENOL DA CAM

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÁC QUANG ;„.Đc%® F + FY & 9v FF & 9v & 2 P-Cv® 9 PB VU BO CC UV V V V- ve 9 UP 0P -Ð.® © 90 ?© {99-9-9090 V Y.cY.Yy-.Yy- O_O Es

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, con xin được bày tỏ lòng cảm ơn đến cha mẹ-người đã sinh thành và

duGng duc con nên người.

Em xin chân thành cam ơn thầy Lê Ngọc Tứ đã tận tình hướng dẫn em thực hiện

đê tải

Xin chân thành cam ơn các thầy cô khoa Hoá trường ĐHSP Tp.HCM đã tạo điều

kiện, giúp đỡ em trong quá trình thực nghiệm và tìm kiểm tài liệu.

Xin cám ơn bạn bè quanh tôi đã luôn động viên, khuyến khích, giúp đỡ tôi thật

nhiều

MỤC LỤC

PHAN TONG QUAN

CHUONG1 — ĐẠI CƯƠNG VE PHUC CHAT

1.1 Dinh nghĩa, phân loại phức chất - set 5171188187352 0294E 2

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng tạo phức - tuoàbxx2g 5

1.3 Một số ứng dụng quan trong của phức chất Widá0¿24i6uudải 12

CHUONG 2 THUOC THỨ XYLENOL DA CAM, CHỈ VÀ HOP CHAT

CUA CHl

2.1 Thuốc thử xylenol da cam và ứng dụng trong phân tích l4

tW%U aS | 16 CHƯƠNG 3 PHAN TÍCH TRAC QUANG VÀ NGHIÊN CỨU SỰ TẠO

PHỨC BANG PHƯƠNG PHAP TRAC QUANG

3.1 Sor lược về phân tích trắc quaing cccccesccsecscseecssssesssvesssnveessnsccssssssnnectensscssees 19

3.1.1 Tinh chất quang học của chất mau trong dung địch - 19

3.1.2 Phản ứng màu của các nguyên tế với thuốc thử vô cơ và hữu cơ 21

3.2 Nghiên cứu sự tạo phức bằng phương pháp trắc quang 22

3.2.1 Một số phương pháp xác định thành phần của phức chất 22

1⁄11 an BH NI ckx~sxseessseessssseeenesneeoe 22 3212 Phưwongpháp(| TÔ On cseideGobuaaG 25 3.2.1.3 Phương pháp hiệu suất tương đối của Staric-Bacbanel 26

321 Phứướngpháp H độ ABC <eascenaresconsecovepecoseseosionssossenvoncmssepscensuensuenecees 29 3.2.1.5 Phương pháp chuyển dịch cân bằng «(Gia 30 3.2.2 Phuong pháp xác định cơ chế tạo phức - - 5-1211, 31

3.2.3 Phương pháp xác định hằng số bên, hằng số cân bằng của phan ửng tạo

phức, hệ số hap thu phân tử gam cúa phức 2s sccvxcE21721214721 2e 34

3.2.3.1 Phương pháp dùng day đồng phân tử gam và đường cong bảo hoa 34

3232 PwwoagaphiipKonuiRSSSSS S222 6262202200600 2000602 35

3.2.3.4 Phương pháp xác định hằng số bén từng nắc -ccscccovee 39

PHAN THỰC NGHIỆM

CHƯƠNG4 KĨ THUẬT, QUI TRÌNH NGHIÊN CỨU

MSH, ấy mê gt hhh Dịukácccácia6á26602ã6864A25/0S556169880286ả 4)

| er 42

4.3 Cách tiến hành thực nghiệm scsssessseesneessssceneeesseessucsenecssnsessusssnnssnneese 43

4.4 Qui trình nghiên cứu sự tao phức «ii 43

CHUONG § NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC GIỮA Pb(H) VỚI XYLENOL

DA CAM

5.1 Khảo sát phổ hấp thụ của thuốc thir và của phức tạo thành 45

5.2 Khao sát ảnh hưởng của thời gian đến sự tạo phức - 47

§.3 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức 12530046285 48

5.4 Xác định thành phần của phức chấ 6 ni 49 5.4.1 _ Xác định thành phần phức Pb(II)-XO ở nồng độ thuốc thử XO bằng

2.10°M 49

5.4.2 Xác định thành phần phức Pb(II)-XO ở nồng độ thuốc thử XO bằng

Ung” Reece Rie ERT RES NORCO PURO EEE CON mTOR RUNS ORONO NOT TTT 51

5.4.3 Xác định thành phan phức Pb(II)-XO ở nồng độ Pb(II) bằng 2.10°M 53

5.4.4 Xây dựng đường hiệu suất tương đếi của Staric-Bacbanel 54

5S.: Xe h cơ CU tees: ph: Gái kGcceeisiesnesisiie táo GŠ5.6 Xác định hằng số không bền của phức sua 61

5.7 Xác định hệ số hấp thy phân tử gam - cccseccseeceveesseeesveessseeesesssnseensees 61

5.7.1 Xác định hệ số hắp thy phân tử gam của thuốc thử XO 615.7.2 Xác định hệ số hấp thy phân từ gam của phức Pb(II)-XO 63

KET LUẬN

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VA Ki HIỆU

A: độ hap thy hay mật độ quang

Awsx : độ hap thụ cực đại

AA: hiệu độ hấp thy, AA =A-Ag (R: thuốc thử)

AA„ : hiệu độ hap thụ cực đại

x : bước sóng

Ama : bước sóng tại đó độ hấp thụ cực đại

hog : bước sóng tối ưu

DANH MỤC HÌNH VE

Hinh 3.1 Dòng sáng di qua dung dich chat mảu ctcuiccvciscccec 19

Hinh 3.2 Xác định thành phần phức theo phương pháp dãy đồng phân tử gam 24

Hành 5.3 Đường CONG BRO HƠI c«ueesesenesesesrereseieieseeeoeosoeareanooee 26

Hình 3.4 Các đường cong hiệu suất tương đối với tổ hợp bat kì m và n ở nồng

độ lệnh CIARA AG TỪ NI eo code dsxsub-dlbesoivbl6040/244 27

Hình 3.5 Xác định hệ số tỉ lượng bằng phương pháp ty số độ dốc 29

Hình 3.6 Xác định ex và By’ của phức bằng phương pháp dé thị của

Tran CVRRU(2//A61/)410000006%0G120A00GGGGbA20 xi in01Nn 9-6004 38

Hinh 5.1 Sự phụ thuộc của LA theo A ở pH =Š,5 oeeinrriieee 46

Hình 5.2 Pho hap thụ của thuốc thử XO và phức Pb(II)-XO ở pH=5,5 4?Hình 5.3 Sự anh hưởng của thời gian đến độ hap thụ của phức Pb(I1)-XO 48

Hình 5.4 Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức Pb(II)-XO «- << 49

Hình 5.5 Đồ thị thành phần phức Pb(H)-XO theo phương pháp tỉ số mol khi

Hình 5.6 Đồ thị thành phần phức Pb(II)-XO theo phương pháp tỉ số mol khi

uy TẾ Na y6 60065 aie naa ioe cand eSNG 52

Hình 5.7 Dé thị thành phần phức Pb(II)-XO theo phương pháp ti số mol khi

DANH MỤC BANG

Bang 5.1 Gia trị MĐQ cực đại của thuốc thử và của hỗn hợp ở các pH khác nhau 45

Bang 5.2 MĐQ cực đại của phức trừ thuộc thử ở các pH khác nhau 46

Bang 5.3 Giá trị MĐQ của phức trừ thuốc thử theo thời gian -. 47

Bảng 5.4 Hiệu MĐQ của dung dịch trừ thuốc thử ở các pH khác nhau 48

Bảng 5.5 Pha dãy dung dịch khảo sát thành phần phức chất khi Cxo= 2.10 M 50

Bang 5.6 Kết quả xác định thành phần phức theo phương pháp ti số mol khi vi Ta ntyen at ante tư g0 G200 G250941010444010001010000060i600 50 Bang 5.7 Pha dãy dung dịch khao sát thành phần phức chất khi Cxo=10M 51

Bảng 5.8 Kết quả xác định thành phan phức theo phương pháp ti số mol khi Cu TU N60 60060040A 4G 066661G664364)0600/404)344 sa 52 Bảng 5.9 Pha dãy dung dịch khảo sát thành phan phức khi Cpp= 2.10 M 53

Bảng 5.10 Kết quá xác định thành phần phức theo phương pháp tỉ số mol khi HỆ TẾ pg | ee eee 030g $3 Bang 5.11 Đường hiệu suất tương đối áp dụng cho phức Pb(II)-XO khi | | ỷỶ—————————————nễŠ—= 55 Bang 5.12 Pha dãy dung dịch phức Pb(II)-XO khi pH thay đổi (lần 1) %6

Bảng 5.13 Pha dãy dung dịch phức Pb(II)-XO khi pH thay đổi (lần 2) 56

Bảng 5.14 Sự phụ thuộc của —IgB vào pH (lần 1) se 57 Bảng 5.15 Sự phụ thuộc của -lgB vào pH (lần 2) cseniie 58 Bang 5.16 Sự phụ thuộc của -ÌgB vào pH (lần 3) se so Bang 5.17 Kết quả tính Ig cúa phức Pb(11)-XO «c6 << 61 Bang 5.18 Pha dung dịch thuốc thử XO ở nông độ 2.10°M va 10ỶM 62

Bảng 5.19 Giá trị exo ở điều kiện kháo sát - Ănnnnnnrrrrerrree 62 Bảng 5.20 Pha dãy dung dịch phức Pb(II)-XO với nông độ của phức thay đổi 63

Bảng 5.21 Giá trị AA của phức trừ thuốc thử ở các nồng độ khác nhau 63

Bảng 5.22 Giá tri Ep theo Komai s- cà cà nành H8 11101 2.44 64

LỜI MỞ ĐÀU

Hoá học phức chất ngày càng được nghiên cứu mạnh mẽ và hoản thiện hơn

Nhìn lại lịch sử hod học phức chất, những phức chất được biết đến và nghiên cứuđầu tiên là phức chất của kim loại chuyển tiếp Có lẽ xanh Beclin

(KCN Fe(CN).Fe(CN)s) được điều chế vào đầu thế ki 18 là phức chat được biết và sử

dụng đầu tiên

Dau thế ki 19, nhiều amoniacat của Coban được điểu chế, chúng cỏ màu đẹp va

tên gọi gắn lién với mau sắc của chúng: muối puapureo-CoCl;.SNH; có màu đỏ; mudirozéo-CoCly.5NH).H,0 có màu hồng

Mau sắc của phức chất được ứng dụng ngày càng nhiều cd trong cuộc sống va

trong nghiên cứu Trong phân tích hoá học, màu sắc của phức chất là cơ sớ của phương

pháp đo quang Đây là phương pháp phân tích dựa vào hiệu ứng hắp thụ bức xạ điện từ

của phân tử vật chất

Xylenol đa cam là thuốc thử hữu cơ có khả năng tạo phức mảu với nhiều ion kim

loại, trong đó có chi -một chất gây ô nhiễm, độc hại đến sự sống của sinh vật Phức

chất giữa chi và xylenol da cam có thé dùng để phát hiện lượng chì có trong mẫu nước,

„ từ đó có biện pháp xử lí thích đáng cũng như hạn chế ảnh hướng của chì đến cuộc

sống con người

Hiện nay, ở nước ta việc ứng dụng Xylenol da cam vào phân tích chưa phổ biến do Xylenol da cam chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Trong để tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thành phan phức, cơ chế tạo

phức, hệ sé hdp thụ mol phân từ, hằng số bén điều kiện của phức chất giữa chi và

Xylenol da cam.

PHAN TONG QUAN

CHUONG |

DAI CUONG VE PHUC CHAT

1.1 ĐỊNH NGHĨA, PHAN LOẠI PHUC CHAT

1.1.1 Định nghĩa, tính chất của phức chất (4), (10]

ĐỊNH NGHĨA:

Phức chất là các phần tử (ion hay phân tử) được tạo ra từ các ion đơn giản và chúng

có khả năng tổn tại trong dung địch.

Trong dung dịch, các phức chất được tạo thành do sự kết hợp giữa các hợp chat đơn giản với nhau, có khả năng tổn tại độc lập, sự tạo phức có thê xảy ra giữa những ion

mang điện tích trái dấu, giữa proton hoặc cation kim loại với các chat trung hoa điện,

với các chất cho electron mang điện tích âm.

Trường hợp tổng quát, 2 dạng M và L cùng tổn tại trong dung dịch có khả năngtương tác với nhau tạo ra một hoặc một số phức chất:

Các phức chất có độ bền khác nhau tuỳ thuộc bản chất của ion kim loại và phối tử.

Vi dụ: trong dãy các halogen thi độ bền phức tăng từ phức cloro đến iodo:

Phức với ion kim loại có số oxi hoá cao thường bén hơn phức với số oxi hoá thấp:

Trong dung môi hữu co phức thường bén hơn trong nước.

Do tạo thành phức chất bền mà một sé tinh chat cơ ban của kim loại bị thay đồi

Phức don nhân: phức chi chứa một ion kim loại trung tam MR, hoặc MR,R „.

Phức đa nhân: chứa nhiều hơn một ion kim loại trung tâm M„R„ hay M„R„R „ Ví

dụ: Ca;LỶ, CayL, CoL” với L là anion của axit trietylen tetraamin hexaaxetic

Phức với các phối tử ở bầu phối trí trong: phức có 2 hay nhiều phối tử khác nhau

nằm phối trí ở bầu phối trí của ion trung tâm

Phức liên hợp ion: được tạo nên giữa một ion tích điện dương hay âm với các ion

tích điện trái dấu như: [(ML„`XR)] hay ((ML, XRH')]

Trong phân tích trắc quang, những loại phức chất quan trọng được xét là:

+ _ Phức chất với các phối tử vô cơ

Các phối tử vỏ cơ chỉ tạo phức màu với các ion kim loại chuyển tiếp như:

-Các phức thioxianua, halogenua mặc dầu có độ bén thắp song được ứng dụng rộng

trong phép phân tích trắc quang dé xác định ion sắt (III), coban, molipden

-Các phức amoniacát, dẫn xuất của chúng và cả các phức với phenatrolin

-Các phức của kim loại với hidroperoxit dùng đê xác định các ion titan, vanadi

Các axit dị đa là một nhóm các hợp chất hoá học được dùng đẻ xác định trắc quang

một loạt các ion, đặc biệt là ion photpho, silic, asen

+ Phirc càng hay nội phức:

Trong phân tích trắc quang, nhiều hợp chất hữu cơ được ứng dụng rộng rãi như là một phối tử có khả năng tạo phức màu với các nguyên tế kim loại Chúng có chung tên gọi là thuốc thử hữu cơ Phân tử thuốc thử hữu cơ thường có nhiều nhóm chức (nhóm

có khả nang tạo liên kết với kim loại) cho nên chúng thường là những đa phối tử Khi tham gia tạo phức, những đa phối tử sẽ chiếm nhiễu phối vị xung quanh lon trung tâm

tạo nên những vòng 3, 4, 5, 6 canh Khi một phối từ đồng thời chiếm n phối vị xung

quanh ion trung tâm thi sẽ tạo phức với n-Ì vòng có chứa ion trung tâm.

Đặc điểm chung của hợp chất nội phức là có độ bền lớn, thành phần không đôi, độ

nhạy của phản ứng cao (Ea„„„ có thé đạt đến bậc 10 -10”) Tuy nhiên, nhược điểm là độ

chọn lọc không cao nhưng bằng nhiễu phương pháp có thé tăng độ chọn lọc của chúng

như khống chế pH, 2, dùng chất che, tách trước hay thay đổi trạng thái oxi hoá của các

ion can trở.

+ Phức đa phối tử kiểu bazơ hữu cơ (B)- kim loại- phối từ.

+ Hợp chất tạo thành nhờ phản ứng oxi hoá khử:

Các hợp chất màu thuộc loại này gồm có MnO¿, CrO,* và một số sản phẩm của

As, Ni để xác định Mn, As, Ni bằng phương pháp trắc quang.

+ Các hợp chất it tan và các hợp chất có đặc tính hắp thụ:

Dùng xác định ion Al, Mg, Na

+ Các hợp chất hữu cơ dùng trong phan ứng tổng hợp với sự tham gia của chất vô

co dùng dé xác định NHạ', NO;, NOs.

+ Các ion aquơ và các hợp chất khác có sự hấp thụ riêng: dùng để định lượng sắt,

niken, đồng, crém

+ Các chỉ thị axit-bazơ: chất mau dạng HIn và In’ khác nhau dùng xác định pHbăng phương pháp đo mảu.

+ Các hợp chất mau thu được nhờ phản ứng phóng đại: cho phép thu được hệ số

hap thụ phân tử gam “hiệu dung” lớn hơn rất nhiều lần và vượt quá giới hạn lí thuyết

(Dé đơn giản ta không ghi điện tích trên phương trình)

Tuy thuộc vào độ bén của phức chất ma sự phân li này mạnh hay yếu, và luôn tiến

hành theo bậc.

Xét phản ứng:

[ML,] —> [ML,.] +L

Phức chất tham gia vào mỗi cân bằng bậc tuân theo định luật tác dụng khối lượng như các chất điện li yếu và có thể đặc trưng bởi hằng số tương ứng gọi là hằng số

không bên °K, và đại lượng nghịch đảo của nó là hằng số bền K,.

B,: hing số bên tổng cộng từ 1 tới i

Các hang số bn này đặc trưng cho độ bền nhiệt động của các tiểu phân phức, cho mối liên hệ tương hỗ giữa các tiểu phân phức và các tiểu phân tự do nằm trong dung

địch Xét hằng số cân bằng phản ứng tạo phức đơn phối tử:

Trong thực hành phân tích, để đánh giá độ bền của phức chất, người ta dùng hằng

số bén nồng độ hay biểu kiến:

_ [MRn]

PMR 3

Hing số bên nồng độ không chi phụ thuộc nhiệt độ, áp suất ma con cả vào lực ion

của dung địch.

Hằng số bền điều kiện (hay hằng số bên hiệu dụng)

Trong các điều kiện tiến hành phân tích, khi có các phản ứng liên hợp, phản ứng

phụ gây ảnh hưởng lên cân bằng chính, đẻ đánh giá đại lượng độ bền tương đối của các

hợp chat mau ta cẳn phải dùng hằng số bền diéu kiện của phức chất

Hang số bén điều kiện có chứa các hệ số có tính đến ảnh hưởng của các cân bằng

phụ (tạo phức hidroxo, proton hoá phối tứ )

°—— [MRn]

PMR,” [M(RỊ 08)

IMR,]: tong nông độ các dạng phức giữa M với R

{M| : tổng nông độ các dạng tổn tại của M không tạo phức với R

(R] : tổng nồng độ các dạng tổn tại của R không tạo phức với M

IM] =JR)

“M “iy OR “[RỊ (1.7)

B=B.au.da”

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền phức chất

1.2.2.1 Các yếu tố bên trong [8], [10]

-lon trung tâm:

Cấu trúc điện tử của ion trung tâm, các AO trống, định hướng của ion trung tâm có

ý nghĩa lớn trong khi tạo phức.

Bán kính ion trung tâm: nhìn chung bán kính ion trung tâm càng nhỏ thì phức càng

bên, bán kinh ion trung tâm góp phần quyết định vào ảnh hưởng không gian khi tạo

phức.

Điện tích ion trung tâm càng lớn thì phức cảng bên

Thế ion hoá (U=Z/r) càng lớn (Z càng lớn, r càng nhỏ) thi độ bén phức càng cao.

-Phai tử:

Cấu trúc của các phối tử đảm bảo tạo được vòng chelat bên khi vòng chứa 5, 6

cạnh vòng 3, 4, 7, 8 cạnh có độ bên nhỏ hơn.

Phức chelat chứa nhiều vòng phức thi độ ben càng cao

Hang số phân li của thuốc thử cũng liên quan trực tiếp đến độ bền của phức

Cấu trúc chung của phân tir phức: phức chelat có độ bền cao hơn phức không tạovòng chelat.

Trong phân tử chứa nhiều mạch liên hợp, nhiều vòng phức chelat thì phức chelat

cảng bên và có hệ số hấp thy phân tử gam càng cao.

1.2.2.2 Các yếu tố bên ngoài [10], [14]

a) ANH HUONG CUA pH MOI TRƯỜNG TÍNH TOÁN pH TOI UU.

Trong dung dịch nước và ở nhiệt độ thường thì pH là yếu tố thực nghiệm quan

trọng nhất ảnh hưởng đến sự dịch chuyển cân bằng tạo phức và do đó đến hằng số bền

điều kiện của phức chất, Bởi vì các thuốc thử hầu hết đều ở dạng axit hay bazơ.

Gia sử trong dung dịch chứa ion kim loại M và phối từ A là một bazơ yếu có các

quá trình sau:

Tạo phức hidroxo của ion kim loại:

M +iH,O = M(OH), +iH” *ÿ,

Proton hoá các phối tử:

B£ð——————a“®†s3 (1.10)

Í Senn) [1 ŠK ni)- ; + °

isi ? pid )

a: số proton tối đa có thể kết hợp vào bazơ A

N: số phối tri cực đại trong phức chất hidroxo của ion kim loại M

Khi pH tang, quả trình tạo phức hidroxo tăng còn quá trình proton hoá yêu dẫn và

ngược lại Hai quá trình này xảy ra ngược chiều nhau và theo quan hệ giữa ` và K, màs@ anh hưởng đến sự thay đôi B theo pH

Kết qua là khi ta tăng dần pH thì độ bén phức chất tăng đến cực đại rồi sau đó

giảm dẫn.

Gia trị pH tối ưu (pH,„„) là giá trị pH mà tại đó mẫu số là cực tiểu, nghĩa là sự tạophức M,A, đạt hiệu suất cao nhất Muốn vậy đạo hàm riêng phần của B theo h phảibằng 0 Nghĩa là:

ni oS fer]

ri, penis Ex, Js o{1+ 3 +6, ni] $i, pao

Thay các giá trị p, q, 'ñ„, K, vào phương trình ta sẽ tinh được h và suy ra pH tối

AG = -2.303RTIgB (1.13)

Mat khác, năng lượng tự do có thé biểu diễn qua đại lượng entapi và entropi:

AG = AH -T.AS (1.14)

Như vậy, sự biến đôi âm của entanpi và biến đổi dương cua entropi sẽ tạo điều

kiện cho sự tạo phức.

Nhưng nhin chung nhiệt độ tang thì phức cảng kém bên Do vậy, phần lớn các

phan ứng tao phức mau trong phân tích trac quang được tiên hành ở nhiệt độ thường.

c) ANH HUONG CUA SỰ TẠO PHỨC CẠNH TRANH

Khi trong dung dịch có những phối tử khác cũng tạo phức với ion trung tâm khảo

sát hoặc có những ion trung tâm khác cũng tạo phức với phổi tử thi sẽ xảy ra sy tạo

phức cạnh tranh Đây là vấn để phức tạp chí có thé giải quyết trong tửng trường hợp

cụ thẻ.

đ) ANH HUONG CUA ÁP SUAT

Nhìn chung việc tăng áp suất sẽ dẫn đến sự phân li của chất điện li yếu tăng trong

đó có cá các phức chat

Trong thực tế, tat cả các phan ứng cân bằng tạo phức đều được nghiên cứu ở áp

suất thường

e) ANH HUONG CUA LUC ION

Trong biéu thức tinh hằng số bén điều kiện:

g.=-IMp^a)

(my? (a4

Ta đã sử dụng giá trị nồng độ của các ion với giả thuyết nồng độ gần đúng hoạt

độ Thực tế, trong dung dịch luôn xáy ra các quá trình tương tác tĩnh điện giữa các ion,

giá trị hoạt độ của các ion chi bằng nồng độ khi nồng độ ion tổng cộng rất nhỏ (dung

địch rất loãng), tức là lực ion I0

Mối quan hệ giữa hoạt độ và nồng độ: a=f.C

a: hoạt độ.

f: hệ số hoạt độ.

C: nông độ

Hệ số hoạt độ có liên quan chặt chẽ đến các yếu tố như tương tác giữa các ion, sự

liên hợp ion, sự đây giữa các ion

(1.15)

Theo Debye mỗi ion trong dung dịch được bao quanh bởi một kiến trúc đặc biệt

gọi là "khi quyền ion" Kiến trúc nay được đặc trưng boi một đại lượng vật li gọi là

“lực ion”:

I=12EZ‡C, (1.16)

Z, Cy: điện tích và nồng độ mol/lit của tat cả các ion có mặt trong dung dịch Đại

lượng | chỉ tính được mà không đo được.

Sự hiện diện của khí quyển ion làm cho dung địch có những tính chất khác biệt

đung dịch lí tưởng.

Khi chắp nhận kiến trúc của khí quyên ion tuân theo định luật phân bố Boltzmann

và chip nhận các ion như những điện tích điểm, ta đi tới phương trình Debye-Huckel

dang sơ khởi:

Khi I >0,2 thi Igf = -— bị 1.20x lei * ( )

(Cơ sở hoá học phan tich hiện đại-tập 1-H6é Viết Qui-2005)

Trong thực nghiệm, người ta không thé xác định hệ số hoạt độ của riéng anion

hay cation, mà chi xác định được hệ số hoạt độ trung bình: f"" =f, "fj"

Chat điện li mạnh được coi như phân li hoàn toản trong các dung dịch với lực ion

khác nhau nhưng với chất điện li yêu sự phân li lại xảy ra khác nhau Trong các dung

dich có lực ion giống nhau, các chất điện li được coi như tổn tại ở cùng mức độ tương

tác với các trường lực của các ion ở quanh đó.

Thanh phan ion của dung dich cũng ảnh hưởng đến độ bền va mật độ quang của

Các phản ứng màu đặc trưng thường dùng dé phát hiện các ion:

-Các phức của ion kim loại với amoniae, ví dụ Cu(NH;),Ÿ` màu xanh đậm dùng

phát hiện ion đồng: phức Co”* với NH; có màu vàng (Co(NH;),"") bị oxi hoá bởi không khí hoặc HạO; tạo thành phức Co(NH;),`ˆ màu hồng đặc trưng.

-Phức thioxianat kim loại, như Fe(SCN)„'*®' (n=1-5)cé màu đỏ máu đặc trưng dùng

phát hiện ion Fe(III).

-Các thuốc thử hữu cơ dùng phát hiện ion kim loại khá phong phú: dimetylglioxim

để phát hiện Ni”, alizarin 46 § hay aluminon dùng phát hiện AI".

+ Xác định định lượng các ion kim loại:

EDTA là thuốc thử quan trọng dùng định lượng nhiều kim loại.

Phản ứng màu giữa nhiều thuốc thử hữu cơ với ion kim loại dùng để định lượng

tắc quang hoặc chiết trắc quang các ion kim loại Vi dụ định lượng Pb" bằng

dithizon

+ Hoà tan các kết tủa khó tan, tách các ion:

Nhiều thuốc thử tạo phức được sử dụng để hoà tan kết tủa, ví dụ AgCI tan trong

NH; do tạo phức Ag(NHạ);”; Cu(OH); tan trong NH,CI do tạo phức Cu(NHs)¢"";

cũng do đặc tính này mà người ta có thé sử dụng các thuốc thử tao phức dé tách các ion, như dùng NH; dư dé tách hỗn hợp Fe”, AI", và Cu?" do Fe"", Al" được chuyển

vào kết tủa hidroxit Fe(OH); Al(OH); còn Cu" được giữ lại trong dung dịch dudidang phức Cu(NH3),”"

+ Che các ion cản trở:

Khi một thuốc thử có khả năng phan img với ion B cùng có mặt trong dung dich

phân tích A thì ta nói rằng ion B cản trở tới phản ứng giữa ion A và thuốc thử Muốnthực hiện phan ứng giữa A và thuốc thử phải loại trừ B, ví dụ tách B bằng cách làm kết

tua B với một thuốc thứ khác.

Một biện pháp tích cực khác là “che” B, nghĩa là không cần tách B mà chỉ chuyển

B sang dạng khác không còn can trở đến phan ứng chính Chẳng hạn việc tìm ion Cd”*

trong dung dịch có chứa Cu?", Co?”, Ni?” không thực hiện được vì các ion này cho kết

tua CuS, CoS, NiS màu đen không cho phép nhận ra kết tủa CdS màu vàng Đề che cácion này người ta dùng KCN vì chất che này tạo phức bén Cu(CN),*, Co(CN),È,

Ni(CN),”khéng phản ứng với Na;S trong khi đó phức Cd(CN),Ÿ kém bén hơn, vẫnphan img được với Na;S.

Xylenol da cam được điều chế bằng cách ngưng ty o-cresolsulfuphtalein

formaldehyd và iminodiacetic acid Đó là một trong những chất chỉ thị trong phươngpháp chuẩn độ được điều chế bởi Konl, Pribil, Emr

2.1.1 Giới thiệu về thuốc thử xylenol đa cam [11], [13], [16], [17], [21]

~Công thức phân tử: C3;Hy2N20);S.

-Khối lượng mol phân tử: 672,66 g/mol

-Hinh dạng: dạng bột màu nâu đỏ.

Danh pháp quốc tế: 5,5

-bis{(bis(carboxymethyl)amino)methyl)-o-cresolsulfophthalein.

-Xylenol da cam (XO) phân li theo 6 nde:

Hyin —> H¿ln == HylnTM = Hyln® — HạinF— Hin* — In*

Cam vang vang vang đỏ tim tim cham.

pKu=l.09 pK„=26 pKyyn3.2) pK„=64 pKys "10,5 pK„=12,3.

Xylenol đa cam là một phẩm nhuộm hữu cơ thuộc nhóm triphenylmetan lại đính thêm hai nhóm aminodicacbocylic nên có thêm những tính chất đặc trưng của một

complexon Do đó, XO trớ thành một chat chỉ thị màu cho rất nhiều ion kim loại.

b) Đặc điểm:

-Tan tốt trong nước.

-Dung dich nước của xylenol da cam cỏ mau đỏ cam, bên trong vải tuần

-Xylenol chủ yếu tạo phức với ion kim loại theo ti lệ 1:1 (MR hay M;R;)

-Rất độc khi nuốt phải hay dinh vào da, làm cay mắt, kích thích mang nhảy và ảnh

hưởng đến đường hô hap

©) Ứng dụng:

XO tạo được phức màu với rat nhiều ion kim loại nên được dùng làm chỉ thị trong

chuẩn độ tạo phức va trong nhiều phương pháp phân tích khác với độ nhạy và độ chính

XÁC cao.

XO được ding làm chi thị trong chuẩn độ tao phức dé xác định Hg, Bi, Th, La,

Ca, Cd, Cu, Fe, In, Sc, Mn, Mg, Zn, Zr Bang cách điều chỉnh pH thích hợp, một vaicap kim loại (Bi-Zn, Bi-Pb, Bi-Cd hoặc Zr, Th) có thé được chuẩn độ liên tiếp trong

cùng một mẫu dung dịch.

XO dùng để xác định Hg, Cu(II) trong hợp kim, quặng bằng phương pháp chudn

độ complexon.

trong hợp kim, trong nước thải công nghiệp.

Dùng dé tach Hf từ khối đá giàu Ti hoặc từ mẫu Zirconi bằng phương pháp sắc ki

trao đôi ion.

2.1.2 Cơ chế tạo phức của xylenol da cam [11], [13]

Chat chi thị mau kim loại phải cỏ khả năng tạo hợp chất nội phức, vi chỉ có loại

này mới có độ bén cần thiết Do đó phân tử thuốc nhộm phải có ít nhất hai nguyên tử

(N hoặc O) đóng vai trò phối tử và có thé phối trí với ion kim loại tạo thành vòng càng

Chi có các số oxi hoá +2, +4 trong các hợp chat

Chi va hợp chất của chì đều rất độc, một lượng chỉ vào cơ thé sẽ tích luỹ lại và

thay thế một phần canxi trong Ca;(PO/,); của xương, tác dụng độc gây ra vành xám ở

lợi răng và sự rỗi loạn thần kinh Người bị nhiễm độc chi lâu dài sẽ mắc bệnh não,

thiểu máu viêm đây thần kinh ngoại vi

Ứng dụng:

Chỉ được sử dụng làm tắm điện cực trong acqui, đây cáp điện, đầu đạn, các ống

dẫn trong công nghiệp hoá học.

Chỉ hắp thụ tốt tia phóng xạ và tia Rơnghen nên được dùng làm tắm bảo vệ (tường

của các phòng nghiên cứu tia phóng xạ) khi làm việc với những tia đó.

Chỉ còn được dùng đẻ điều chế các hợp kim chống mài mòn, đúc chữ in

Các hợp chất của chi chủ yéu dùng trong sơn, công nghệ nhiếp anh, diêm: chi iodua dùng trong y học; chi lantan ziricon titanat dùng trong các thiết bị nhớ và hiển thị

quang điện tử; pin chi sunfua dùng phát hiện bức xạ hồng ngoại; chỉ oxit (PbạOx) dùng

trong sản xuất thuỷ tinh không màu, sơn tàu thuỷ

Pb(OH), + OH” = HPbO, + H;O

HPbO; + OH’ > PbO,” +2H;O.

PbỶ” không tổn tại trong dung dịch.

Chi tạo được một sổ phức ít bén và phức tương đối bén như:

Dé phát hiện ion PbỶ” ta có thé dùng K;CrO, (cho kết tủa PbCrO, màu vàng); KI (Pbl; kết tủa vàng); HCI (PbCI, kết tủa trắng tan trong nước nóng) Khi cần định lượng chi ta có thé dùng các chỉ thị mau kim loại như Ericromden T,

XO, metyltimol xanh, pyrocatesin tim Việc xác định chỉ được ứng dụng trong thực tế để phân tích nhiên liệu và tetraethyl chì, quặng va tỉnh quặng

CHƯƠNG 3

PHAN TÍCH TRAC QUANG VÀ NGHIÊN CỨU SỰ TẠO

PHUC BANG PHƯƠNG PHAP TRAC QUANG

3.1 PHAN TICH TRAC QUANG

Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích quang học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức xạ thuộc

vùng tử ngoại, hồng ngoại hoặc khá kiến.

Có 3 nhóm phương pháp trắc quang chính sau: phương pháp hấp thụ quang,

phương pháp phát quang và phương pháp đo độ đục.

3.1.1 TÍNH CHAT QUANG HỌC CUA DUNG DỊCH MÀU

3.1.1.1 Sự hấp thy ánh sáng của các chất Định luật hấp thụ cơ bản [5]

lox Hình 3.1 Đông sáng di qua dung dịch chất màu

Khi chiếu dòng sáng có cường độ Ip vào một cuvet trong suốt có thành song song

đựng dung dịch chất hap thụ ánh sáng thi cường độ đòng sáng khi ra khỏi lớp dung

dich sẽ yếu hơn Ip Nguyên nhân chủ yếu là do một phần ánh sáng bị hấp thụ.

Năm 1920, nhà bác học Bughe và sau đó là Lamber đã thiết lập định luật

Bughe-Lamber như sau:

"Những lớp chat có chiều dày đồng nhất trong những diéu kiện khác như nhau

luôn luôn hap thụ một tỉ lệ như nhau của dong sáng roi vào những lớp chất đó."

Biểu thức của định luật:

=e hay I=l,l0 (3.1)

Trường Dgi tn¢-Su-Shan

_ TRHO-Ct Mitt

Hệ số tắt k phụ thuộc bản chất của chất hấp thụ, bước sóng của ánh sáng tới.

Định luật Bughe-Lamber chỉ đúng với ánh sáng đơn sắc.

Năm 1952, Bia đã xác định được k phụ thuộc tỉ lệ với nòng độ của chất hấp thụ

trong dung dịch: k=e.C.

Kết hợp hai biểu thức trên ta có phương trình cơ bản hắp thụ ánh sáng

I=l,10 (3.2)

Nếu C tinh bằng mol/l thi e được gọi là hệ số hap thụ mol phân tứ hay hệ số tắtphân tử gam.

3.1.1.2 Các đại lượng dùng trong phân tích trắc quang [5]

+ Độ truyền qua: là ti số Mo, kí hiệu là T:

Mật độ quang có tinh chất cộng tính: khi trong dung dịch có nhiều cấu tử màu tổn

tại độc lập nhau (không tương tác hoá học) thì mật độ

b ! Ö xuang clin Geng diel 6 nbo sling đề hie thee: ine

A As mật độ quang của các cấu tử mau của dung dịch ở

bước sóng đó.

Amig toi ini ti lf aA (3.4)

jt a

+Hệ số hấp thụ mol phân tử:

Hệ số hắp thụ mol phân tử e về ý nghĩa vật lí chính là mật độ quang của dung dịch

có nồng độ 1 mol/l được đo trong cuvet có chiều day lem,

Don vị của e là livmol.cm.

Hệ số hap thụ mol phân tử không phụ thuộc vào nông độ, bề dày lớp dung dịch và

thé tích của dung dich ma chi phụ thuộc vào ban chất chất mau, ban chất dung môi,

bước sóng ánh sáng tới và nhiệt độ của dung dịch Nó được xem là đại lượng khách

quan để danh giá độ nhạy của phan ửng màu Vì xuất phát từ e=A/C_1, nếu ta đo mật độ

quang trong cùng một cuvet thì với cùng một giá trị tối thiểu của mật độ quang ta thấy

e và C tỉ lệ nghịch với nhau, nghĩa là hợp chất mau có e càng lớn thì ta sẽ đo được đến

Đường biếu diễn sự phụ thuộc của độ hap thụ (A hay &) vào độ dài sóng 2 hay tần

số sóng v gọi là phổ hắp thy electron của chất khảo sát

3.1.2, PHAN UNG MAU CUA CÁC NGUYEN TÓ VỚI THUỐC THU VÔ

CƠ VÀ HỮU CƠ

3.1.2.1 Bản chất của màu sắc [5]

Các chất hấp thụ ánh sáng chọn lọc trong một vùng phổ nhất định Nếu chất hắp

thy trong vùng khả kiến thi chất có màu.

Màu mà mắt ta trông thấy là màu bổ sung của màu bị hấp thụ hoặc là màu của sựpha trộn các màu còn lại.

tw lễ 2

Các phản ứng mau dựa trên sự sinh mau của các nguyễn tố có độ chọn lọc cao vả

độ nhạy rất cao nêu phối tử không mau hoặc là thuốc thứ hữu cơ có kha năng tạo phức

càng.

3.1.2.2 Các yếu tổ quyết định màu của thuốc thử [5]

-Sự có mặt trong phân tử mạch liên hợp các liên kết đôi làm cho các electron linh

động hơn va chi cần hắp thụ ảnh sáng trong vùng khả kiến cũng đủ gây nên sự dịch

chuyên mn" nên chất cỏ màu, Ag của đám hấp thụ chuyển về phia sóng dai và

cường độ màu cũng tang nêu mạch liên hợp càng dải

-Sự xuất hiện các nhóm thé háo và cho electron trong phân tứ chất hữu cơ có

mạch liên hợp liên kết đôi sẽ din đến sự địch chuyên À„„„ vẻ phía sóng dài va ting

cường độ hắp thụ.

-Sy ion hoá phân từ:

Sự ion hoá có thé dẫn đến sự dịch chuyên Ags, của đám hấp thụ vẻ phía sóng dai

hoặc sóng ngắn và làm tăng hay giảm cường độ hap thụ.

Sự ion hoá bên trong của các nguyên tử là thành phần của mạch liên hợp trong

phân tử các chất phẩm nhuộm dưới tác dụng của dung môi làm thay đổi màu đáng kẻ.

-Sự phân bố không gian của các nguyên tử trong phân tử:

Các electron œ trong mạch liên hợp chỉ có thể di chuyển thuận lợi trong điều kiện

các cấu tử có cấu trúc phẳng

-Sy tạo phức với các cation kim loại tương đương sự xuất hiện nhóm tăng màu

trong mạch liên hợp Do sự tạo phức làm tăng độ phân cực của phân tử nên làm tăng

độ linh động của các electron x.

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC

3.2.1 MỘT SÓ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẢN CỦA PHỨC

3.2.1.1 Phương pháp biến đỗi liên tục (phương pháp dãy đồng phân tử gam)

Gia sử có ion kim loại M tác dụng với thuốc thử R theo phan ứng:

Thực vậy nếu gọi m là thành phần ban đầu của các cấu tử trong dãy dung dịch

đồng phân tứ; x là phần cấu tử R trong mỗi dung dịch pha chế; (1-x) là phan cấu tử M

trong mỗi dung địch này.

Do mật độ quang của dung dịch tạo thành sau đó dựng đỗ thị phụ thuộc mật độ

quang vào tỉ lệ nồng độ M và R ta sẽ tìm được giá trị tỉ lệ tại đó mật độ quang lả cực

đại

Trong trường hợp chung khi ở bước sóng đã chọn cả thuốc thử cũng hắp thụ thi

người ta xây dựng 46 thị sự phụ thuộc giữa độ lệch mật độ quang khỏi cộng tính AA=

Ann ~Am

-Ar-Nếu trên đô thị thành phan- mật độ quang, vị trí của cực đại trùng nhau với các

dung dịch có nông độ khác nhau thì điêu đó chứng tỏ phức có thành phan không đồi

Nhược điểm của phương pháp là khi tạo ra các hợp chất với số phối tứ kết hợp lớn

dạng MR, với n 2 4 hay phức đa nhân với ty số phân số các hệ số tí lượng thi các cực

đại phân bố ở ria cua giản dé hệ đồng phân tứ nên sự có mật sai số thực nghiệm di nhỏ

cũng có thé gây ra sai lệch kết qua phân tích Kết quả sẽ được chap nhận khi:

-Các tỉ số ti lượng thoả man dé nhận được hệ số nguyên.

-Ty số nay phù hợp tính chất của chất

-Các phép xác định vẻ hằng số cân bằng xác nhận sự tạo ra sản phẩm cần thiết

+ Điều kiện 4p dụng của phương pháp là:

Phan ứng hoá học giữa các chất chỉ xảy ra nghiêm ngặt theo phương trình đã xét

và không bị phức tạp hoá bởi bắt cứ quá trình phụ nào khác (như sự thuỷ phân, trùng

Trong hệ chi tạo ra một phức chất.

Lực ion của các dung dịch dyoc giữ cố định

3.2.1.2 Phương pháp tỷ số mol (hay phương pháp đường bão hoà) [5], | ! 0],[I3]

Đây là phương pháp tông quát nhất trong nghiên cửu các phức chất bên

Ban chất phương pháp là thiết lập sự phụ thuộc A (hay AA) vào nông độ của một

trong các cấu tử ở nông độ hing định của cấu tử thứ hai hay ngược lại

Sự phụ thuộc này được biểu diễn như hình Điểm ngoặt trên đường cong tương

ứng với tí số các hệ số tí lượng, tỉ số nảy bằng ti số nồng độ các cấu tử tác dụng trong

điêm x,y -hoành độ của điêm tương đương Nếu điểm ngoặt này không rồ thi người ta xác định nó bằng cách ngoại suy các phan đường thang của đường cong cho đến cắt

nhau.

X\g

Hình 3.3 Đường cong bão hòa

Khi nghiên cứu các phản ứng đơn gián đạng:

M +nR == MR, hay mM +R = M„R

Ta có thé xác định các hệ số ti lượng theo phương pháp phân tích như sau:

Ta tiến hành xây dựng đỗ thị A(AA) =f(Cg) khi Cy=const, tìm A„(AA„) Sau đó

xây dựng dé thị A(AA)=f(Cg) khi Cu=const, tim A „(AA 4)

Đối với phức MR,:

Khi Cy=const: Agy= (Creat Cpe,)l“(nCu£g+ Cu£,)l“CwÌ(neg +e„)“e.Cụ.Ì

Khi Cạ“const: Ag= (Caer + Cpep)l=(Cg£g + e;Cgín)l=CgÌ(eg + Cz/n}=e Cp

Ag (Cu!) (3.13)

Tương tự cho phức dang M,,R, ta có:

A„/(C„I

XE ED

3.2.1.3 Phương pháp hiệu suất tương đối của Staric- Bacbanel {10}, (13) [14]

Đối với phản ứng tạo phức:

mM + nR == Mak,

(3.14)

Ta chuẩn bị hai day dung dịch:

Day | có nồng độ Cy khác nhau khí Cy =const.

Day 2 có nòng độ Cy, khác nhau khi Cg =const

Sau đó đo độ hap thụ của các dung dịch đã chuẩn bị của các cấu tứ sạch M vàR ở

cùng nông độ và xác định sự lệch mật độ quang khỏi cộng tính (AA); tim AA,, -giá trị

cực đại AA ứng với các giá trị giới hạn của nồng độ phức được tạo thánh.

Cxø^“CMw/m hay Cxø^ Cựn, (3.16)

(3.15)

C2/Cz„ (AA/AA,n)

Hình 3.4 Các đường cong hiệu suất tương đối với tổ hợp bắt kì m và n

ở nông độ hằng định của cau tử MTheo các dit kiện nhận được, người ta xây đựng các đường cong hiệu suất tương

đổi trong các tọa độ Cx/Cạ-CxCx¿y hay AA/Cạ-AA/AA„ ở Cw=const và trong các toa

độ Cx/Cw-Ck/Cxø hay AA/CyrAA/AAy, 6 Cy = const.

Sau khi xác định hồnh độ tương img với cực đại trên các đường cong đối với hai

day thực nghiệm, người ta tính các hệ số ti lượng m và n:

Dé xác định các hệ số tỷ lượng của các phức đơn nhân dang M„R hay MR,, người

ta đùng các đường cong hiệu suất tương đối chí của một trong hai day thực nghiệm

Chang hạn khi xác định thành phần phức MR,, người ta xây dựng đường cong

hiệu suất tương đối trong các toa độ AA/Cg-AA/AAø khi Cụ = const và xác định trên

đường cong hồnh độ cực đại, sau đĩ tính hệ số tí lượng theo phương trình:

!

AA aA,

Tương tự cho phức M„R, ta xây dựng đường cong hiệu suất tương đối

AA/Cv=f(AA/AAø) khi Cạ= const, m được xác định:

khi AA/Cạ = max (3.19)

khi AA/Cy, = max (3.20)

Khi khơng cĩ cực đại trên đường cong hiệu suất tương đối đối với bắt kì day thí

nghiệm nào cũng chỉ ra rằng hệ sé ti lượng của cấu tử cĩ nồng độ biến thiên bằng 1.

Nếu như đường cong hiệu suắt tương đối được biểu diễn bằng một đường thằng

thi các hệ số tỉ lượng vẻ nguyên tắc là giếng nhau và bang 1

Ưu điểm của phương pháp:

- Được áp dụng cho các phản ứng với bắt kì hệ số tỷ lượng nào.

- Phương pháp khơng cĩ giới hạn nao và giả thuyết nào liên quan đến độ bền của

- Không có những giới hạn trong việc chọn khoảng nồng độ.

- Cho khả năng thiết lập thành phân của phức khi không có các dữ kiện về nồng

độ của chat ban đầu vì rằng chi can giữ hằng định nồng độ ban đầu của một chất và

biết nông độ tương đối của chất thử hai trong một dung dịch của các dung dịch dãy thinghiệm.

3.2.1.4 Phương pháp tỷ số độ đốc |5] | ¡0}

Phương pháp chi dùng nghiên cứu các phan ứng tạo một phức có độ bén cao và

thường xuất phát từ những cấu tử không màu

Phản ứng tạo phức:

mM + nR = M„R,

Cách tiến hành:

Pha 2 dãy dung dịch:

Day 1 có Cạ>>C„, Cr=const, Cy thay đôi Trong điều kiện này M được chuyển

hoàn toàn thành phức và nông độ phức tạo thành bằng C„/m Do mật độ quang của day

Phương pháp này có thé dùng xác định thành phần của

phức khi cả M, R va M„R„ đều hap thụ ở A Trường hợp Cy=const

này ta phải do AA thay cho A Khi phức có độ bén kém va

sự tạo phức từng nắc thi phương pháp nay không chính xác

Hình 3.5 Xác định tý số tỉ lượng bằng phương pháp tỷ số độ dốc.

Ca,Cu

3.2.1.5 Phương pháp chuyên dịch cân bằng [7] ( 10]

La phương pháp dựa vảo việc xu lí toán học các số liệu thực nghiệm đề xác định

thành phan phức chất khi phức không đủ bền

Ta chọn Amas tại đó chỉ có MR, hap thụ còn M vả R hap thụ không đáng kẻ Trong

điều kiện như vậy, chỉ có [MR,] tỉ lệ với mật độ quang A,„ còn [M] (nồng độ cân bằng

của M không tạo phức) sẽ ti lệ với (Ao-A,)

Trong đó, Ao là mật độ quang của dung dịch lúc toàn bộ lượng kim loại tham gia

tạo phức (mật độ quang ứng với phần nằm ngang trên đường cong bão hoà); A, là mật

độ quang ứng với phần đường cong đang dâng lên.

Do đó phương trình trên tương đương:

đường thăng cho ta giá tri n còn IgK là đoạn thăng cắt trên trục tung

Ta lập đường cong bão hoà với C„=const; Cy thay đổi Sau đó, dựng đỏ thị phụthuộc lg(A/A¿-A,) vào Ig[R] thi sẽ xác định được IgK rồi suy ra K

3.2.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CO CHE TAO PHUC [10], [13], [14]

Nghiên cứu cơ chế tạo phức là một bước trong việc nghiên cứu dé đưa ra một

Ta xét sự tao phức don nhân giữa ion trung tâm M và thuốc thir tao phức chelat

có công thức dang chung là H„R.

Giả thuyết phản ứng xảy ra theo phương trình sau:

M(OH), +qH„R M(OH)(H„„R), + qnH

(Để đơn giản ta không ghi điện tích)

Trạng thái ban đầu của ion trung tâm có thể là phức aquơ (dạng M(OH),).

Trước khi tạo phức trong dung dịch của ion trung tâm có thể xảy ra các cân bằng

sau: M + H,0 == M(OH) +H Bị

M + 2H,0= = M(OH), +2H Ba

M + iH,O => M(OH), + iH Bi

M + kH,O = M(OH) + kH "Bs

Theo định luật bảo toàn nông độ:

Cv = [MỊ + [M(OH)] +[M(OH);] + [M(OH)} + + [M(OH)] +C, (3.26)