Nghiên cứu sự tạo phức của Zn(II) với eriocrom đen t bằng phương pháp trắc quang

Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ************ TRỊNH THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Zn(II) VỚI ERIOCROM ĐEN T BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên nghành: Hóa phân tích HÀ NỘI-2009 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ************* TRỊNH THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Zn(II) VỚI ERIOCROM ĐEN T BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa học phân tích Giáo viên hƣớng dẫn khoa học Th.s PHÍ VĂN HẢI HÀ NỘI-2009 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA LỜI CẢM ƠN ! Để hoàn thành khoá luận này, cho phép em gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa, thầy cô giáo khoa Hóa học , thầy quản lý trung tâm Khoa học- Công nghệ trường Đại học sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi thời gian cung cấp cho em tài liệu, địa điểm làm thực nghiệm,những thông tin cần thiết thời gian em làm thực nghiệm Cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô tổ môn Hóa Phân Tích, đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Th.s Phí Văn Hải- người tận tình hướng dẫn em trình em làm khóa luận Xin gửi lời cảm ơn tới bạn sinh viên nhóm luận văn trao đổi đóng góp ý kiến quý báu giúp hoàn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2009 Sinh viên Trịnh Thanh Huyền Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài “ Nghiên cứu tạo phức Zn2+ với Eriocrom đen T phƣơng pháp trắc quang” kết nghiên cứu riêng Bản khóa luận hoàn thành phòng thí nghiệm hóa Phân Tích khoa Hóa- trường ĐHSP Hà Nội hướng dẫn Th.s Phí Văn Hải Vì xin cam đoan kết đạt kết thực thân tôi, không trùng với kết tác giả khác Trong trình làm đề tài không tránh khỏi thiếu sót.Vì mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo bạn sinh viên để khóa luận hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2009 Sinh viên Trịnh Thanh Huyền Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………… 1 Lý chọn đề tài…………………………………………………… Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài………………… Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài………………………… CHƢƠNG TỔNG QUAN……………………………………… Phức chất ứng dụng phức chất……………………………… 1.1 Tổng hợp thuốc thử có độ chọn lọc cao hơn…………………… 1.2 Dùng chất che giấu để thuốc thử trở nên trọn lọc so với ion cần xác định………………………………………………………… Thuốc thử Eriocrom đen T………………………………………… 2.1 Eriocrom đen T………………………………… ………………… 2.2 Khả tạo phức … ………….………………………………… Một số đặc tính kẽm (Zn); hợp chất kẽm khả tạo phức……………………………………………………………………… 3.1 Kẽm (Zn)…………………… …………………………………… 3.2 Một số đặc điểm vật lí kẽm…………………………………… 3.3 Tính chất hóa học ứng dụng…………………………………… 3.3.1 Tính chất hóa học………………………….…………………… 3.3.2.Ứng dụng………… ……………………………………………… 3.4 Trạng thái tự nhiên điều chế…………………………………… 10 3.4.1 Trạng thái tự nhiên……………………………………………… 10 3.4.2 Điều chế………………………………………………………… 10 3.5 Hợp chất kẽm……… ………………………………………… 10 3.5.1 Hợp chất kẽm……….……………………………………… 10 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 3.6 Khả tạo phức…………………………………… 13 Các phương pháp trắc quang để xác định thành phần phức 14 dung dịch………………………………………….…………………… 4.1 Các phương pháp xác định thành phần phức………………… 14 4.1.1 Phương pháp tỉ số mol…………………………………………… 14 4.1.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam………….…………………… 15 4.2 Các phương pháp xác định tham số định lượng phức………… 17 4.2.1 Phương pháp Cama giải tích……………………………………… 17 4.2.2 Phương pháp đường chuẩn………………………………… …… 20 CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM……………………………………… 22 2.1 Dụng cụ hóa chất………………………………………………… 22 2.1.1 Hóa chất……………………………………… ………………… 22 2.1.2 Dụng cụ máy móc…………………… ……………………… 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 23 2.2.1 Dung dịch Eriocrom đen T……………………………………… 23 2.2.2 Dung dịch phức…………………………………………… …… 23 CHƢƠNG III KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN… 25 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức…….………………………………… 24 Nghiên cứu tạo phức……… …………………………………… 25 Nghiên cứu ảnh hưởng pH đến độ hấp thụ phức…………… 26 Xác định thành phần phức……………………………………… 27 4.1 Phương pháp tỉ số mol…… ……………………………………… 27 4.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam……… ……………………… 31 Xây dựng khỏang tuân theo định luật Bia pH tối ưu…………… 34 Tính hệ số hấp thụ mol phân tử (ε) phức Zn (II) - EBT………… 35 6.1 Phương pháp Cama giải tích…………… … ……………………… 35 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 6.2 Phương pháp đường chuẩn……………………………………… 37 Ảnh hưởng Cation đến trình tạo phức…………………… 37 7.1 Ảnh hưởng cation Ca2+………………………………………… 38 7.2 Ảnh hưởng cation Mg2+……………………………………… 39 7.3 Ảnh hưởng cation Fe3+……………………………………… 39 7.4 Ảnh hưởng cation Cu2+……………………………………… 40 7.5 Ảnh hưởng cation Cd2+……………………………………… 40 7.6 Ảnh hưởng cation Pb2+……………………………………… 41 7.7 Ảnh hưởng cation Ni2+……………………………………… 41 7.8 Kết luận ảnh hưởng Cation cản trở tạo phức 44 Zn (II) – EBT…………………………………………………………… KÊT LUẬN…………………………………………………………… 45 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Nxb Nhà xuất ĐHSP Đại học sƣ phạm ĐHQG Đại học quốc gia Tr Trang dd Dung dịch Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Kết phụ thuộc mật độ quang phức Zn(II)-EBT 25 theo thời gian pH= 9,5, λ=556 nm…………………………………… Bảng 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH phức Zn(II)- 26 EBT…………………………………………………………………… Bảng 3.3 Kết khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CEBT/CZn(II))………… Bảng 3.4 Kết khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CZn(II)/CEBT) ………… 29 Bảng 3.5 Kết phương pháp hệ đồng phân tử gam dãy 1…… 31 Bảng 3.6 Kết xác định thành phần phứctheo phương pháp hệ 32 đồng phân tử gam dãy 1…………………………………… …… Bảng 3.7 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Zn(II) với EBT vào 34 CZn(II) …………………… Bảng 3.8 Kết εK theo phương pháp Cama………………………… 35 Bảng 3.9 Xác định hệ số hấp thụ mol phân tử phương pháp đường 37 chuẩn…………………………………………………………………… Bảng 3.10 Sự ảnh hưởng Ca2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT……… 38 Bảng 3.11 Ảnh hưởng ion Mg2+đến tạo phức Zn(II)-EBT……… 39 Bảng 3.12 Ảnh hưởng ion Fe3+ đến tạo phức Zn(II)-EBT…… 39 Bảng 3.13 Ảnh hưởng ion Cu2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT……… 40 Bảng 3.14 Ảnh hưởng củaion Cd2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT……… 40 Bảng 3.15 Ảnh hưởng ion Pb2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT……… 41 Bảng 3.16 Ảnh hưởng Ni2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT………… 41 Bảng 3.17 Bảng thống kê ảnh hưởng cac cation tới tạo phức 42 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Đường cong bão hòa……………………………………… 15 Hình 1.2 Đồ thị xác định thành phần phức theo phương pháp dãy 16 đồng phân tử gam…………………………………………………… Hình 1.3 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức … 21 Hình 3.1 Phổ hấp thụ điện từ EBT Zn(II)- EBT …………… 24 Hình 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Zn(II)- EBT theo thời gian pH=9,5, λ=556 nm…………………………………………… 26 Hình 3.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Zn(II)- EBT vào pH …………………………………………………………………… 27 Hình 3.4 Kết khảo sát phụ thuộc ΔA = f (CEBT/CZn(II)) với dãy 1……………………………………………………………………… 30 Hình 3.5 Kết khảo sát phụ thuộc ΔA = f (CEBT/CZn(II)) với dãy 29 2………………………………………………………………………… Hình 3.6a Khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CZn(II)/CEBT) với dãy 1……… 30 Hình 3.6b Khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CZn(II)/CEBT) dãy 2………… 31 Hình 3.7a Khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CEBT/CZn(II)) với dãy 1……… 32 Hình 3.7b Khảo sát phụ thuộc ΔA=f(CEBT/CZn(II) với dãy 2…… 33 Hình 3.8 Đồ thị khảo sát nồng độ phức tuân theo định luật Bia … 34 Hình 3.9 Đường chuẩn xác định Zn(II)… …………………………… 37 10 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Hình 3.6b: Kết khảo sát phụ thuộc ∆A = f(CZn(II)/CEBT) với dãy Hình 3.6a 3.6b cho thấy tỉ lệ CZn(II):CEBT = 1:2 Qua phương pháp tỉ số mol, ta đến kết luận CZn(II):CEBT tham gia tạo phức 1:2 pH = 9,5 Để khẳng định chắn ta tiến hành phương pháp hệ đồng phân tử gam 4.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam Trong phương pháp hệ đồng phân tử gam tiến hành xác định thành phần hai dãy dung dịch có tổng nồng độ định Dãy 1: CEBT + CZn(II)= 7,2.10-5M Dãy 2: CEBT + CZn(II)= 8,4.10-5M Các dung dịch chỉnh đến pH = 9,5 lực ion cố định 0,1 Đo mật độ quang bước sóng λ = 556 nm Kết thu sau: Dãy 1: CEBT + CZn(II)= 7,2.10-5M Bảng 3.5 Kết phương pháp hệ đồng phân tử gam dãy STT CZn(II).105M CEBT.105M CEBT/CZn(II) ∆A 1.2 0.377 41 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 1.6 5.6 3.5 0.537 2.0 5.2 2.6 0.653 2.4 4.8 0.750 2.8 4.4 1.571 0.727 3.2 1.25 0.647 3.6 3.6 0.584 4.0 3.2 0.8 0.492 4.4 2.8 0.636 0.451 10 4.8 2.4 0.5 0.368 Hình 3.7a: Kết khảo sát phụ thuộc ∆A = f(CEBT /C Zn(II)) với dãy Dãy 2: CEBT + CZn(II)= 8,4.10-5M Bảng 3.6 Kết xác định thành phần phức theo phương pháp hệ đồng phân tử gam dãy STT CZn(II).105 M CEBT.105 M CEBT/CZn(II) ∆A 1.2 7.2 0.343 1.6 6.8 4.25 0.491 2.0 6.4 3.2 0.605 42 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 2.4 6.0 2.5 0.711 2.8 5.6 0.799 3.2 5.2 1.625 0.760 3.6 4.8 1.333 0.708 4.0 4.4 1.1 0.626 4.4 4.0 0.909 0.571 10 4.8 3.6 0.75 0.512 11 5.6 2.8 0.5 0.389 12 6.8 1.6 0.235 0.223 Hình 3.7b: Kết xác định thành phần phức theo phương pháp hệ đồng phân tử gam với dãy Qua bảng hình ta thấy mật độ quang cực đại tỉ lệ cấu tử nồng độ CEBT:CZn(II) = 2:1 Như vậy, qua phương pháp tỉ số mol hệ đồng phân tử gam ta khẳng định tỉ lệ nồng độ ion kim loại nồng độ thuốc thử tham gia tạo phức pH = 9,5 1:2 43 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia pH tối ƣu Để xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia, ta chuẩn bị dãy dung dịch phức có nồng độ Zn(II) khác nồng độ EBT gấp lần nồng độ Zn(II) Lực ion trì không đổi 0,1; pH = 9,5; λ = 556 nm Dung dịch so sánh lượng dư thuốc thử EBT tương ứng Kết trình bày bảng hình đây: Bảng 3.7: Sự phụ thuộc mật độ quang phức Zn2+ với EBT vào CZn(II) STT CZn(II).105M ∆A STT CZn(II).105M ∆A 0.2 0.045 11 3.6 1.059 0.4 0.115 12 4.0 1.181 0.6 0.174 13 4.4 1.272 0.8 0.231 14 4.8 1.392 1.0 0.292 15 5.0 1.480 1.2 0.341 16 5.6 1.569 1.6 0.448 17 6.4 1.777 2.0 0.569 18 7.2 1.957 2.4 0.689 19 8.0 2.143 10 3.2 0.937 20 8.8 2.339 Hình 3.8: Khảo sát khoảng tuân theo định luật Bia phức đơn nhân Zn(II) với EBT 44 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Khi tiến hành thực nghiệm nhận thấy với nồng độ CZn(II) ≥ 9.105 M mật độ quang vượt giá trị đo máy Do kết hợp với đồ thị chọn khoảng nồng độ tuân theo định luật Bia là: (0,2 ÷ 6,4).105 M Xử lí thống kê đoạn tuyến tính cúng thu phương trình đường chuẩn: ΔA = 0,294Ci – 0,0086 Tính hệ số hấp thụ mol phân tử (ε) phức Zn(II)-EBT • εR = 107841 mol-1.cm-1, pH = 9,5; λ = 556 nm 6.1 Phương pháp Cama: Tiến hành điều chỉnh pH cặp dung dịch, đo mật độ quang dung dịch, đo mật độ quang dung dịch phức bước sóng λ = 556 nm mà thu ΔA tương ứng Kết thu tình bày bảng đây: Bảng 3.8: Kết εK theo phương pháp Cama C1 = 0,4.10-5M -5 ΔA1 = 0.102 C2 = 0,8.10 M ΔA2 = 0.230 C1 = 0,4.10-5M ΔA1 = 0.102 C2 = 1,0.10-5M ΔA2 = 0.308 B = 0.7937 ε= 34282.84 B =0.7368 ε= 37094.41 C1 = 0,4.10-5M ΔA1 = 0.102 C2 =0,6.10-5M ΔA2 = 0.163 B = 0.8736 ε= 32536.58 C1 = 0,8.10-5M ΔA1 = 0.230 45 Khóa luận tốt nghiệp C2 = 1,6.10-5M TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA ΔA2 = 0.533 B = 0.7937 ε= 41079.75 C1 = 0,8.10-5M ΔA1 = 0.230 C2 = 2,0.10-5M ΔA2 = 0.674 B = 0.7368 ε= 39250.60 C1 = 0,8.10-5M ΔA1 = 0.230 C2 = 2,4.10-5M ΔA2 = 0.808 B = 0.6934 ε= 38218.78 C1 = 1,0.10-5M ΔA1 = 0.308 C2 = 1,2.10-5M ΔA2 = 0.385 B = 0.9410 ε= 42012.91 C1 = 1,0.10-5M ΔA1 = 0.308 C2 =1,6.10-5M ΔA2 = 0.533 B = 0.8550 ε= 40140.29 10 11 12 C1 = 1,6.10-5M ΔA1 = 0.533 C2 = 2,4.10-5M ΔA2 = 0.808 C1 = 2,0.10-5M ΔA1 = 0.674 C2 =2,4.10-5M ΔA2 = 0.808 C1 = 2,0.10-5M ΔA1 = 0.674 C2 = 3,2.10-5M ΔA2 = 1.068 C1 = 2,0.10-5M ΔA1 = 0.674 C2 =3,4.10-5M ΔA2 = 1.144 46 B = 0.8736 ε= 34807.77 B = 0.9410 = 33408.76 B = 0.8550 ε= 42391.80 B = 0.8379 ε =33522.32 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Xử lý thống kê ta εZn(II)-EBT = 39590.188 + 785.645 với độ tin cậy 0,9 6.2 Phương pháp đường chuẩn Dựa vào phương pháp đường chuẩn ta tính hệ số hấp thụ εK theo bảng sau: Bảng 3.9: Xác định hệ số hấp thụ mol phân tử phương pháp đường chuẩn CZn(II).105M 0.2 0.8 1.4 2.0 2.6 ΔA 0.051 0.23 0.445 0.674 0.866 CZn(II).105M 3.0 3.6 4.0 4.6 5.0 ΔA 1.009 1.211 1.367 1.639 1.733 Hình 3.9 : Đường chuẩn xác định Zn(II) Từ đồ thị xác định εZn(II)-EBT = (3.562 ± 0.464).104 Như hai phương pháp đường chuẩn phương pháp Kamar ta thu kết hệ số hấp thụ phức có giá trị gần Ảnh hƣởng cation đến tạo phức Trong phần tổng quan ta biết kẽm có hợp chất thường có lẫn kim loại cadimi, chì, niken, đồng…Do với mục đích nghiên cứu tạo phức kẽm với Eriocrom đen T xét khả ứng dụng thực tế 47 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA đề tài, xét ảnh hưởng cation kim loại đến tạo phức Zn(II)-EBT *) Nghiên cứu ảnh hưởng cation đến tạo phức Zn(II) với EBT Để khảo sát ảnh hưởng cation đến trình tạo phức Zn(II) với EBT pH = 9,5 bước sóng λ = 556 nm, tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức Zn(II) với EBT có ion cản trở với nồng độ tăng dần, từ tìm giới hạn ảnh hưởng ion Cụ thể sau: Chuẩn bị dãy dung dịch có nồng độ: CZn(II) = 1,2.10-5M CEBT = 3,6.10-5M thêm ion cản trở với nồng độ tăng dần Đo mật độ quang sung dịch pH = 9,5; λ = 556 nm so với phông dung dịch có CEBT = 1,2.10-5M điều kiện 7.1 Ảnh hƣởng Ca2+ STT CCa(II).105M CCa(II)/CZn(II) ΔA 0.0 0.0 0.452 0.12 0.1 0.451 0.22 0.2 1/6 0.452 0.4 1/3 0.454 0.44 0.8 2/3 0.455 0.66 1.2 1.0 0.457 1.11 1.6 4/3 0.466 3.1 2.0 5/3 0.471 4.2 3.2 8/3 0.473 4.65 10 4.0 10/3 0.472 4.42 11 8.0 20/3 0.476 5.31 12 10 25/3 0.512 13.27 48 Sai số (%) Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Bảng 3.10: Sự ảnh hưởng Ca2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT Theo kết nghiên cứu, diều kiện đo chọn ion Ca2+ bắt đầu ảnh hưởng nồng độ 8,0.10-5M 7.2 Ảnh hƣởng ion Mg2+ Bảng 3.11: Sự ảnh hưởng Mg2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT STT CMg(II).105M CMg(II)/CZn(II) ΔA 0 0.461 0.2 1/6 0.465 0.87 0.4 1/3 0.469 1.74 0.8 2/3 0.477 3.47 1.2 1.0 0.491 6.51 1.6 4/3 0.507 9.98 5/3 0.511 10.85 3.2 8/3 0.524 13.66 Sai số (%) Qua kết cho thấy, nồng độ nhỏ ion Mg2+ gây ảnh hưởng đến trình tạo phức Zn(II) với EBT Đặc biệt CMg(II)/CZn(II) > 2/4 mức độ ảnh hưởng lớn, trường hợp phải tiến hành che tách ion cản trở khỏi dung dịch phức 7.3 Ảnh hƣởng ion Fe3+ Bảng 3.12: Sự ảnh hưởng Fe3+ đến tạo phức Zn(II)-EBT STT CFe(III).105M CFe(III)/CZn(II) ΔA 0 0.451 0.8 2/3 0.450 0.22 10/3 0.451 20 50/3 0.448 0.67 40 100 0.447 0.89 49 Sai số (%) Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 120 110/3 0.423 6.21 140 350/3 0.405 10.12 160 400/3 0.392 13.08 Qua bảng cho thấy nồng độ Fe3+ gấp 100 lần nồng độ Zn(II) bắt đầu ảnh hưởng, nói Fe3+ không ảnh hưởng tới tạo phức Zn(II)-EBT 7.4 Ảnh hƣởng ion Cu2+ Bảng 3.13: Sự ảnh hưởng Cu2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT STT CCu(II).105M CCu(II)/CZn(II) ΔA 0 0.454 0.18 3/20 0.454 0.2 1/6 0.453 0.22 0.32 8/30 0.453 0.22 0.4 1/3 0.449 1.1 06 ½ 0.436 3.29 0.8 2/3 0.430 5.29 1.2 1.0 0.427 5.95 1.6 4/3 0.379 16.52 10 5/3 0.353 22.25 Sai số (%) Ion Cu2+ có ảnh hưởng lớn đến tạo phức Zn(II) vớ EBT nồng độ nhỏ, cụ thể nồng độ > 0,6.10-5M ion gây ảnh hưởng đến tạo phức Zn(II)-EBT 7.5 Ảnh hƣởng Cd2+ Bảng 3.14: Sự ảnh hưởng Cd2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT STT CCd(II).105M CCd(II)/CZn(II) ΔA 0 0.459 50 Sai số (%) Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 0.8 2/3 0.457 0.44 1.0 5/6 0.458 0.22 1.2 1.0 0.462 0.22 1.4 7/6 0.466 1.53 1.6 4/3 0.420 8.5 1.8 3/2 0.395 13.9 2.0 5/3 0.363 20.92 Từ bảng ta thấy CCd(II) > 1,4.10-5M bắt đàu ảnh hưởng tới tạo phức Zn(II)-EBT 7.6 Ảnh hƣởng ion Pb2+ Bảng 3.15: Sự ảnh hưởng Pb2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT STT CPb(II).105M CPb(II)/CZn(II) ΔA 0 0.456 0.04 1/30 0.456 0.2 1/6 0.459 0.66 0.8 2/3 0.454 0.44 1.2 1.0 0.447 1.97 1.4 7/6 0428 6.14 1.6 4/3 0.405 11.18 2.0 5/3 0.371 18.64 Sai số (%) Từ bảng ta thấy CPb(II) > 1,2.10-5M bắt đầu ảnh hưởng tới tạo phức Zn(II)-EBT 7.7 Ảnh hƣởng ion Ni2+ STT CNi(II).105M 0.02 CNi(II)/CZn(II) ΔA Sai số (%) 0.468 1/60 51 0.469 0.21 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA 0.04 1/30 0.470 0.91 0.08 1/15 0.473 1.07 0.16 2/15 0.509 8.76 0.24 1/5 0.505 7.91 0.4 1/3 0.523 11.75 0.8 2/3 0.524 11.97 1.2 1.0 0.531 13.46 Bảng 3.16: Sự ảnh hưởng Ni2+ đến tạo phức Zn(II)-EBT Từ bảng ta thấy CNi(II) > 0,16.10-5M gây ảnh hưởng lớn đến tạo phức Zn(II)-EBT 7.8 Kết luận ảnh hƣởng ion cản trở tạo phức Zn(II) với EBT Qua giá trị thu đây, rút kết luận sau đây: - Hầu hết giá cation có ảnh hưởng định tới tạo phức Zn(II)-EBT; ngưỡng nồng độ cation ảnh hưởng tùy thuộc vào khả tạo phức cation với EBT điều kiện nghiên cứu (bảng thống kê dứới đây): Bảng 3.17: Bảng thống kê ảnh hưởng cation tới phức Cation Nồng độ bắt đầu ảnh hưởng Ca2+ 8,0.10-5M Mg2+ 4,0.10-5M Fe3+ 1,2.10-5M Cu2+ 6,0.10-5M Cd2+ 1,4.10-5M Pb2+ 1,2.10-5M Ni2+ 0,16.10-5M 52 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Ion Fe3+ có ảnh hưởng không lớn đến tạo phức Zn(II)-EBT, ion có ảnh hưởng lớn Cu2+, Ni2+, Mg2+ nồng độ nhỏ Do trình nghiên cứu mẫu dung dịch để xác định kẽm phương pháp trắc quang phải tìm cách che, tách ion chất thích hợp 53 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu tạo phức Zn(II) với EBT ta rút số kết luận sau: Cation kẽm có khả tạo phức màu tím với Eriocrom đen T, phức Zn(II)-EBT hình thành nhanh, phức bền ổn định thời gian dài (hơn 120 phút) Phức bắt đầu hình thành môi trường axit yếu, tạo phức hoàn toàn môi trường bazơ; khoảng pH tối ưu 8,5÷11 Bước sóng cức đại EBT, phức Zn(II)-EBT xác định 625 nm; 553 nm Thành phần phức xác định phương pháp độc lập phương pháp tỉ số mol phương pháp hệ đồng phân tử cho kết tỉ lệ là: KL: EBT = 1:2 Phức đơn nhân Khoảng tuân theo định luật Bia phức rộng Cụ thể: phức Zn(II)-EBT (0,2÷6,4).10-5M Bằng phương pháp Kamar phương pháp đường chuẩn xác định được: +εZn(II)-EBT = 39590188 + 785.645 (phương pháp Kamar) + εZn(II)-EBT = (3562 ± 0.004)104 (phương pháp đường chuẩn) Đã khảo sát ảnh hửong cation tới tạo phức, xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng kim loại có mặt ion cản trở so với sai số không 10% Bước đầu kết luận: ngoại trừ Fe3+ ảnh hưởng không nhiều đến tạo phức (nồng độ gấp 100 lần ảnh hưởng) cation thông thường ảnh hưởng lớn đến tạo phức, độ xác phưong pháp không cao 54 Khóa luận tốt nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Trọng Biểu- Từ Văn Mạc (1978), Thuốc thử hữu cơ, nxb KH & KT Hà Nội Nguyễn Tinh Dung (1981), Hoá học phân tích 1, nxb GD Nguyễn Tinh Dung (1981), Hoá học phân tích 2, nxb GD Nguyễn Tinh Dung (1981), Hoá học phân tích 3, nxb GD Hồ Viết Quý- Nguyễn Tinh Dung (1991), Các phương pháp phân tích lý-hóa, nxb ĐHSP Hoàng Nhâm (2004), Hóa học nguyên tố (Tập 3), nxb ĐHQG Hà Nội N.X.ACMetop (1976), Hóa vô phần II, nxb ĐH & THCN Trần Ngọc Mai (2004), 109 Nguyên tố hóa học, nxb GD Đào Hữu Vĩnh, Lâm Ngọc Thụ (dịch) (1978), Chuẩn độ phức chất, nxb KH & KT 55 [...]... cho thấy EBT còn là m t thuốc thử có khả năng t o phức t t với nhiều kim loại như: Cd2+; Co2+; Al3+… và có thể ứng dụng xác định nhiều kim loại bằng phương pháp trắc quang Với những lí do trên t i lựa chọn đề t i nghiên cứu sự t o phức của Zn2+ với Eriocrom đen T bằng phương pháp trắc quang 2 Mục đích, đối t ợng và phạm vi nghiên cứu Tiến hành nghiên cứu sự t o phức của Zn2+ với Eriocrom đen T trong... làm ch t khử trong dung dịch ở phòng thí nghiệm Với các phối t vô cơ thường gặp Zn2+ t o phức ch t dạng [ZnX4]2-; [Zn(NH3)n]2+; [Zn(CN)4]2- 3.6 Khả năng t o phức Là nguyên t họ d nên có khả năng t o phức với nhiều hợp ch t vô cơ và hữu cơ Ở đây t i chỉ x t khả năng t o phức của Zn với các thuốc thử hữu cơ: Zn2+ t o phức t bền với axetat; tatrat… Zn2+ t o phức t ơng đối bền với oxalat, xitrat, sunfoxalixilat,... phƣơng pháp trắc quang để xác định thành phần của phức trong dung dịch 4.1 Các phương pháp xác định thành phần của phức 4.1.1 Phương pháp t số mol Đây là phương pháp t ng qu t và phổ biến nh t trong quá trình nghiên cứu phức bền Phương pháp này còn gọi là phương pháp đường cong bão hòa được dùng phổ biến để nghiên cứu các phức bền Phương pháp t số mol dựa trên việc xây dựng đồ thị phụ thuộc m t độ quang. .. vấn đề thu h t nhiều sự quan t m M t trong những hướng giải quy t vấn đề này m t cách khả quan nh t là sử dụng phức ch t Với phương pháp này sẽ giúp chúng ta ph t hiện các ion kim loại khi chúng t n t i ở nồng độ nhỏ Ngày nay, việc sử dụng phương pháp trắc quang trong phân t ch hóa học là khá phổ biến Đề t i này chỉ nghiên cứu sự t o phức của Zn2+ với Eriocrom đen T nhưng nó r t cần thi t để xác định... Ag(I); Zn(II) Bằng phương pháp trắc quang người ta đã chứng minh được rằng có sự t o phức giữa EBT với hầu h t các kim loại T y thuộc vào pH mà λmax của phức t 550 ÷ 630 nm và λmax(EBT) = 540 ÷ 660 nm M t số thông số lgβ của phức t o bởi kim loại và EBT 15 Khóa luận t t nghiệp Ca-EBT : 5,4 TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Mg-EBT : 7 Mn-EBT : 9,6 Mn(EBT)2 : 17,6 Ba-EBT : 3 Cu-EBT : 21,38 Zn-EBT Zn(EBT)2 : 200... trên nhưng không có Zn2+ Tiến hành đo phổ hấp thụ điện t của các dung dịch trên máy đo UV-VIS 2450, t i thu được k t quả: Hình 3.1: Phổ hấp thụ điện t của phức Zn(II)- EBT 34 Khóa luận t t nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA Đường 1: Phổ hấp thụ của EBT so với nước Đường 2: Phổ hấp thụ của phức EBT so với nước Đường 3: Phổ hấp thụ của phức EBT so với EBT T hình 3.1 ta thấy sự chuyển dịch bước sóng của. .. hấp thụ: ∆λ = 624-556 = 68 nm Ở t = 556 nm thì ∆Amax = 0,449 của phức so với phông là thuốc thử EBT Như vậy có thể k t luận sơ bộ rằng có sự t o phức của EBT với Zn(II) pH = 9,5 Bước sóng t i đó có sự t o phức lớn nh t là 556 nm Nhưng do điều kiện thực nghiệm, t i chủ yếu tiến hành đo m t độ quang trên máy UV-VIS 2450, ứng với máy này thì bước sóng t i đó sự hấp thụ cực đại của phức là 556 nm 2 Nghiên. .. nguyên t , tuy nhiên chỉ m t số trường hợp được ứng dụng trong chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA đó là: Ca; Mg; Cd; Zn; Pb Thường thì phức ch t được t o thành chứa ion kim loại và EBT theo t lệ 1:1 Ngoài ra người ta cũng xác định được các nguyên t Mn, Co, Ni, Zn, Cu còn có thể t o phức theo t lệ 1:2 Ứng dụng chủ yếu của EBT t trước t i nay đều dựa trên khả năng t o phức với nhiều kim loại, t đó ph t hiện... xác định Zn2+ và có thể tiến hành nghiên cứu t ơng t với các nguyên t khác Giúp chúng t i có cơ hội tiếp cận với những phương pháp hóa lí hiện đại đồng thời cũng là cơ hội giúp cho em được trực tiếp tiến hành các phương pháp trắc quang để nghiên cứu phức 13 Khóa luận t t nghiệp TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA CHƢƠNG I :T NG QUAN 1 Phức ch t và ứng dụng của phức ch t 1.1 T ng hợp thuốc thử hữu cơ có độ chọn... sunfoxalixilat, axetyaxeton, etilendiamin… Zn2+ t o phức r t bển với EDTA (lgβ=16,7) Zn2+ t o được hợp ch t nội phức có màu với các thuốc thư hữu cơ dùng trong định lượng trắc quang như: o-phenantrolin, PAN, muexit, cancon…M t số thông số đã công bố định lượng như sau: + Phức Zn(II)- đithizonat: ε = 9,4.104 + Phức Zn(II)- pyrocatesin t m được xác định ở pH = 2÷4, Δλ= 280nm 23 Khóa luận t t nghiệp TRỊNH THANH ... nguyên t họ d nên có khả t o phức với nhiều hợp ch t vô hữu Ở x t khả t o phức Zn với thuốc thử hữu cơ: Zn2+ t o phức bền với axetat; tatrat… Zn2+ t o phức t ơng đối bền với oxalat, xitrat, sunfoxalixilat,... chọn đề t i nghiên cứu t o phức Zn2+ với Eriocrom đen T phương pháp trắc quang Mục đích, đối t ợng phạm vi nghiên cứu Tiến hành nghiên cứu t o phức Zn2+ với Eriocrom đen T mẫu nước sinh ho t, xác... TRỊNH THANH HUYỀN K31-HÓA đề t i, x t ảnh hưởng cation kim loại đến t o phức Zn(II)- EBT *) Nghiên cứu ảnh hưởng cation đến t o phức Zn(II) với EBT Để khảo s t ảnh hưởng cation đến trình t o phức Zn(II)