Nghiên cứu sự tạo phức của Co(II) với 4 (2 pyridylazo) rezoxin (par) bằng phương pháp trắc quang

Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Trường đại học sư phạm hà nội Khoa hóa học ******************* Cao thị diệu Nghiên cứu tạo phức co(ii) với 4(2- pyridylazo)- rezoxin (par) phương pháp trắc quang Khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Hóa học phân tích Người hướng dẫn khoa học Ts Trần công việt Hà Nội – 2009 K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Lời Cảm ơn Học tập nghiên cứu khoa học nhiệm vụ hàng đầu sinh viên Song đường tìm kiếm khám phá kho tàng tri thức nhân loại cần có giúp đỡ người xung quanh, đặc biệt người thầy Bằng lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Trần Công Việt- Người hướng dẫn khoa học, tận tình bảo em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa Học thầy cô giáo tổ Bộ môn Hóa phân tích giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2009 Sinh viên Cao Thị Diệu K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Lời cam đoan Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu tạo phức Co(II) với 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) phương pháp trắc quang” Là công trình nghiên cứu riêng Tuy đề tài hoàn toàn kết nghiên cứu đề tài không trùng với kết tác giả khác Nếu sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2009 Sinh viên Cao Thị Diệu K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Mục lục trang 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…………………………… Chương 1: tổng quan………………………………… Giới thiệu chung nguyên tố coban………………… ……… 1.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Coban…………………………… 1.1.2 Trạng thái thiên nhiên, vai trò, ứng dụng độc tính Coban… 1.1.3 Tính chất vật lý Coban……………………………………… 1.1.4 Tính chất hoá học Coban…………………………………… 1.1.5 Các phản ứng Coban (II)…………………………………… 1.1.6 Tính chất hoá học hợp chất Coban (III)………………… 1.1.7 Các phương pháp xác định Coban……………………………… 1.1.8 Một số phương pháp tách làm giàu Coban…………………… 11 1.1.9 Tính chất khả tạo phức thuốc thử PAR……………… 13 Các bước nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc quang 17 1.1 1.2 1.2.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức…………………………………… 17 1.2.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối ưu……………………… 18 1.3 Các phương pháp trắc quang dùng để xác định thành phần 20 phức 1.3.1 Phương pháp tỉ số mol (phương pháp đường cong bão hòa)…… K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 21 Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu 1.3.2 Phương pháp hệ đồng phân tử mol (phương pháp biến đổi liên tụcphương pháp Oxtromuxlenko- job)……………………………… 22 1.4 Các phương pháp xác định hệ số phân tử phức………………… 23 1.4.1 Phương pháp Cama xác định hệ số hấp thụ phân tử phức… 23 1.4.2 Phương pháp xử lí thống kê đường chuẩn……………………… 25 Chương 2: thực nghiệm……………………………… 26 2.1 Dụng cụ hóa chất……………………………………………… 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 27 Chương 3:kết thực nghiệm thảo luận 28 3.1 nghiên cứu hiệu ứng tạo phức……………………………………… 28 3.2 Nghiên cứu phụ thuộc mật độ quang phức vào thời gian…… 29 3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến tạo phức Co(II)- PAR………… 29 3.4 Xác định thành phần phức Co(II)-PAR……………………… 30 3.4.1 Phương pháp tỉ số mol…………………………………………… 30 3.4.2 Phương pháp hệ đồng phân tử…………………………………… 32 3.5 Khoảng nồng độ phức Co(II)- PAR tuân theo định luật Beer… 33 3.6 Giản đồ phân bố dạng tồn Co(II) thuốc thử PAR theo pH……………………………………………………………………… 35 3.6.1 Giản đồ phân bố dạng tồn Co(II) theo pH…………… 35 3.6.2 Giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử PAR theo pH… 37 3.7 Tính hệ số hấp thụ phân tử phức theo phương pháp Cama…… 40 Kết luận…………………………………………………… 41 Tài liệu tham khảo…………………………………… 42 K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Các dạng tồn thuốc thử PAR theo pH……………… 13 Bảng 1.2 Hằng số phân li axit thuốc thử PAR…………………… 14 Bảng 3.1 Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH……………………… 29 Bảng 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian…………… 30 Bảng 3.3a Kết xác định tỉ lệ Co(II): PAR phức 31 phương pháp tỉ số mol với nồng độ Co2+ cố định…………………… Bảng 3.3b Kết xác định tỉ lệ Co(II):PAR phức phương pháp tỉ số mol với nồng độ PAR cố định…………………… 32 Bảng 3.4 Kết xác định tỉ lệ Co(II)- PAR theo phương pháp hệ đông phân tử………………………………………………………… Bảng 3.5 Kết khảo sát nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer… 33 34 Bảng 3.6 % dạng tồn Co2+ theo pH……………………… 36 Bảng 3.7 Các dạng tồn thuốc thử PAR theo pH……………… 39 Bảng 3.8 Kết xác định phức Co(PAR)2 phương pháp Cama………………………………………………………………… K31C-Hóa Học 40 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Danh mục hình Trang Hình 1.1 Hiệu ứng tạo phức………………………………… 18 Hình 1.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo thời gian……… 18 Hình 1.3 Đồ thị biểu thị phụ thuộc mật độ quang vào pH phức 19 Hình 1.4 Đường cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử Hình 1.5 Đồ thị xác định tỷ lệ M:R theo phương pháp tỷ số mol…… 20 22 Hình 1.6 Đồ thị xác định thành phần phức theo phương pháp hệ đồng phân tử………………………………………… 23 Hình 3.1 Phổ hấp thụ electron PAR(1); Co(II)- PAR(2)……… 28 Hình 3.2 Mật độ quang phức Co(II)-PAR phụ thuộc vào pH… 29 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 30 Hình3.4a Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử (PAR)……………………………………… 31 Hình 3.4b Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(II)…………………………………… Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn tỉ lệ Co(II):PAR theo phương pháp hệ 32 đồng 33 phân tử……………………………………………… Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn khoảng nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer…………………………………………………………………… 34 Hình 3.7 Giản đồ phân bố % dạng tồn Co2+ theo pH…… 37 Hình 3.8 Giản đồ phân bố % dạng tồn PAR theo pH… 39 K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Mở đầu Lí chọn đề tài Coban nguyên tố hoá học thuộc phân nhóm VIIIB bảng tuần hoàn nguyên tố hoá học, có số thứ tự 27 Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học, kỹ thuật, nhu cầu sản xuất loại vật liệu tinh khiết, siêu tinh khiết để ứng dụng vào ngành công nghiệp trở nên cấp bách Ngoài ra, thân nguyên tố vi lượng giữ vai trò quan trọng phát triển động thực vật, việc thừa thiếu nguyên tố vi lượng lợi cho đời sống hàng ngày Coban nguyên tố vi lượng có tầm quan trọng nhiều ngành khoa học, kỹ thuật, ý nghiên cứu tương đối sâu rộng Ngoài ra, Coban nguyên tố vi lượng tham gia vào trình chuyển hoá tế bào, có vai trò quan trọng thể như: Kích thích tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hoá gluxit, chuyển hoá số enzim ức chế số enzim khác, đặc biệt Coban tham gia vào trình tạo vitamin B12 Hiện có nhiều phương pháp để xác định Coban Tuy nhiên tuỳ thuộc vào lượng mẫu mà người ta sử dụng phương pháp khác để xác định như: phương pháp phân tích thể tích, phương pháp phân tích trọng lượng, phương pháp phân tích trắc quang, phương pháp điện thế… Nhưng phương pháp phân tích trắc quang phương pháp sử dụng nhiều có ưu điểm như: có độ lặp cao, độ xác độ nhạy đảm bảo yêu cầu phép phân tích, mặt khác phương pháp lại cần sử dụng máy móc, thiết bị không đắt, dễ bảo quản, cho giá thành phân tích rẻ, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm nước ta K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Thuốc thử 4- (2-pyridylazo) - rezoxin (PAR) thuốc thử có khả tạo phức với nhiều nguyên tố, phức tạo thành thường có màu đậm, thuận lợi cho phép trắc quang để xác định vi lượng nguyên tố Vì phức PAR ý nghĩa mặt lý thuyết mà có ý nghĩa mặt thực tiễn Hiện công trình nghiên cứu tạo phức ion Co với PAR chưa nhiều, chưa mang tính hệ thống, đặc biệt Co(II) với số thuốc thử PAR Xuất phát từ lí chọn đề tài: “Nghiên cứu tạo phức Co(II) với 4- (2-pyridylazo) – rezoxin (PAR) phương pháp trắc quang” Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Tiến hành nghiên cứu thực tạo phức Co(II) với thuốc thử PAR xác định thành phần phức, thông số định lượng phức, từ dùng ứng dụng phân tích nguyên tố đất chuyển tiếp nồng độ chúng nhỏ phương pháp trắc quang ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Việc xác định thành phần phức để ứng dụng ngành, lĩnh vực cụ thể hướng phức chất Nó giúp ta phát có mặt ion kim loại có phức chúng tồn nồng độ nhỏ Ngày nay, việc sử dụng phương pháp trắc quang phân tích hóa học phổ biến Đề tài nghiên cứu tạo phức Co(II) với thuốc thử PAR cần thiết để xác định Co(II) tiến hành nghiên cứu tương tự với nguyên tố khác Giúp có hội tiếp cận với phương pháp hóa lí đại K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Chương 1: tổng quan 1.2 Giới thiệu chung nguyên tố coban 1.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Coban Coban nguyên tố kim loại chuyển tiếp, nằm ô thứ 27 nhóm VIIIB bảng hệ thống tuần hoàn Đ.I.Mendeleev - Kí hiệu: Co - Số thứ tự: 27 - Khối lượng nguyên tử: 58,9332 - Cấu hình electron: [Ar]3d74s2 - Bán kính nguyên tử (Å): 1,25 - Bán kính ion Co2+ (Å): 0,82 - Bán kính ion Co3+ (Å): 0,64 - Độ âm điện Pauling: 1,88 o o - Thế điện cực tiêu chuẩn (V): ECo = - 0,28; ECo 2 3 Co Co 2 = 1,81 - Năng lượng ion hoá: Theo bảng sau: Mức lượng ion hoá I1 I2 I3 Năng lượng ion hoá 7,86 17,05 33,49 1.1.2 Trạng thái thiên nhiên, vai trò, ứng dụng độc tính Coban 1.1.2.1 Trạng thái thiên nhiên Coban nguyên tố tản mạn, quặng riêng, thường lẫn với chất khác Cobantin (CoAsS) chứa 35,4% Coban, smatit (CoAs2) Hàm lượng Coban vỏ trái đất chiếm khoảng 0,0037% Trong đất trồng hàm lượng Coban chiếm khoảng 5mg/kg, nước tự nhiên thường ít, nhìn chung nhỏ 10mg/l K31C-Hóa Học 10 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Bảng 3.1 Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian t(phút) ÄAi 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,801 0,796 0,794 0,792 0,788 0,783 0,779 0,772 0,768 0,765 0,75 0,747 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian Từ kết nhận thấy: Phức tạo thành bền màu theo thời gian Do vậy, chọn thời gian tối ưu 15 phút sau pha chế Qua 50 phút có giảm mật độ quang không đáng kể 3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến tạo phức Co(II)- PAR Để khảo sát phụ thuộc mật độ quang phức vào pH tiến hành dãy thí nghiệm với nồng độ Co(II) cố định 2.10 -5 M, nồng độ PAR cố định 4.10-5 M đo mật độ quang ởmax =510nm pH khác nhau, kết trình bày bảng 3.1 hình 3.2 Bảng 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH K31C-Hóa Học 39 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp pHi 2,24 4,1 Cao Thị Diệu 5,08 6,0 ÄAi 0,28 0,532 0,629 0,7 7,0 7,5 8,0 8,6 9,0 10 0,764 0,783 0,799 0,78 0,762 0,711 0,64 Hình 3.3 Mật độ quang phức Co(II)-PAR phụ thuộc vào pH Từ hình 3.2 ta thấy mật độ quang tăng dần đạt giá trị cực đại pH= 8,0 trình nghiên cứu sau chọn pH tối ưu 8,0 3.4 Xác định thành phần phức Co(II)-PAR Để xác định thành phần phức Co(II)-PAR sử dụng phương pháp độc lập, là: Phương pháp tỉ số mol, phương pháp hệ đồng phân tử 3.4.1 Phương pháp tỉ số mol Tôi chuẩn bị dãy thí nghiệm Dãy 1: Tôi cố định nồng độ Co(II) 2.10-5 M thay đổi nồng độ PAR (Các giá trị mật độ quang đo điều kiện tối ưu), kết trình bày bảng 3.3a hình 3.4a K31C-Hóa Học 11 40 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Bảng 3.3a Kết xác định tỉ lệ Co(II): PAR phức phương pháp tỉ số mol với nồng độ Co2+ cố định CPAR.10- 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 ÄAi 0,208 0,32 0,411 0,522 0,63 0,732 0,755 0,764 0,767 Hình 3.4a Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử (PAR) Từ kết ta thấy: Khi tăng nồng độ PAR mật độ quang tăng đến nồng độ 4.10-5 M mật độ quang phức tăng lên không đáng kể chứng tỏ có tạo phức hoàn toàn Co(II) với PAR Vậy Co(II):PAR phức 1:2 Dãy 2: Tôi cố định nồng độ PAR 4.10-5 M thay đổi nồng độ Co(II) (Các giá trị mật độ quang đo điều kiện tối ưu), kết trình bày bảng 3.3b hình 3.4b K31C-Hóa Học 41 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Bảng 3.3b Kết xác định tỉ lệ Co(II):PAR phức phương pháp tỉ số mol với nồng độ PAR cố định CPAR.10- 0,5 0,8 0,2 0,31 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,73 0,74 ÄAi 0,385 0,559 0,675 0,719 0,723 Hình 3.4b Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(II) Từ kết nhận thấy: Nồng độ Co(II) tăng mật độ quang phức tăng, đến nồng độ 2.10-5M mật độ quang phức tăng không đáng kể Chứng tỏ có tạo phức hoàn toàn Co(II) với PAR, tỉ lệ Co(II):PAR phức 1:2 Như kết thu hai dãy hoàn toàn phù hợp Để có kết luận xác hơn, áp dụng thêm phương pháp hệ đồng phân tử 3.4.2 Phương pháp hệ đồng phân tử K31C-Hóa Học 42 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Trong phương pháp tiến hành dãy thí nghiệm với tổng nồng độ Co(II) PAR 6.10-5M, kết đo mật độ quang điều kiện tối ưu trình bày bảng 3.4 hình 3.5 Bảng 3.4 Kết xác định tỉ lệ Co(II)- PAR theo phương pháp hệ đông phân tử CCo(II).10-5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 CPAR.10-5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 ÄAi 0,285 0,421 0,5 0,615 0,682 0,715 0,757 0,603 0,49 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn tỉ lệ Co(II):PAR theo phương pháp hệ đồng phân tử Từ hình 3.5 ta có tỉ lệ Co(II):PAR=1:2 Như hai phương pháp xác định thành phần độc lập cho tỉ lệ Vậy thành phần phức Co(II):PAR=1:2 K31C-Hóa Học 43 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu 3.5 Khoảng nồng độ phức Co(II)- PAR tuân theo định luật Beer Sau xác định thành phần phức Co(II)- (PAR)2, tiến hành nghiên cứu khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Beer cách khảo sát dãy thí nghiệm với nồng độ Co(II) biến thiên (ở điều kiện tạo phức tối ưu), kết trình bày bảng 3.5 hình 3.6 Bảng 3.5 Kết khảo sát nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer Co(II).10- 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 10 12 CPAR.10-5 ÄAi 0,201 0,392 0,608 0,81 1,124 1,342 1,431 1,628 1,989 1,765 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn khoảng nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer K31C-Hóa Học 44 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Từ kết đồ thị ta thấy: Khi nồng độ Co(II) tăng đến 5.10 -5M phụ thuộc mật độ quang nồng độ Co(II) tuyến tính nồng độ Co(II) lớn 5.10-5M phụ thuộc mật độ quang không tuyến tính Vậy khoảng nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer (0,5 ữ 5,0).10-5M Phương trình đường chuẩn có dạng: A= (a ± ồa).Ci + (b ± ồb) Xử lí đoạn nồng độ tuân theo định luật Beer với p=0,95 cho kết sau: A= (40303,226 ± 104).C + (3359,54 ±0,026) Từ phương trình thu hệ số hấp thụ phân tử phức:  Co ( II )( PAR)2 = (4,03 ± 0,01).104 3.6 Giản đồ phân bố dạng tồn Co(II) thuốc thử PAR theo pH 3.6.1 Giản đồ phân bố dạng tồn Co(II) theo pH Trong dung dịch Co2+ bị thủy phân nấc theo phương trình sau:   Co(OH)+ + H+ Co2+ + H2O   K1= 10-9,82 [Co(OH)+] = h-1.K1.[Co2+] Ta có: áp dụng định luật bảo toàn nồng độ ban đầu ta có: CCo2  [Co 2 ]  [Co(OH )  ]  [Co 2 ](1  h 1.K1 ) Từ rút biểu thức tính nồng độ cân cấu tử có dung dịch: [Co 2 ]  [Co(OH )  ]  CCo2  h 1.K1 CCo2 1  h K1 K1.h 1 Tỷ lệ phần trăm dạng tồn tại: K31C-Hóa Học 45 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu [Co 2 ] 100 % [Co ]  100  CCo2  h 1.K1 2 [Co(OH )  ] 100 % [Co(OH ) ]  100  K1.h 1 CCo2  h 1.K1  Kết tính % dạng tồn Co(II) theo pH trình bày bảng Bảng 3.6 % dạng tồn Co2+ theo pH pH %[Co2+] %[Co(OH)+] 99,9999998 1,51.10-7 99,9999985 1,5.10-6 99,9999849 1,51.10-5 99,9998486 1,51.10-4 99,9984865 1,51.10-3 99,9848667 1,51.10-2 99,8488726 1,51.10-1 98,5090059 1,51 86,8541 13,146 10 39,7841907 60,216 11 6,019747159 93,803 12 0,65635694 99,344 K31C-Hóa Học 46 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu 13 0,06602572 99,934 14 0,0066065 99,993 Từ bảng 3.6 tiến hành xử lý số liệu % dạng tồn Co 2+ theo pH, kết trình bày hình 3.7 Hình 3.7 Giản đồ phân bố % dạng tồn Co2+ theo pH 3.6.2 Giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử PAR theo pH Thuốc thử PAR tan nước tồn dạng cân sau:   H3R+   H2R + H+ K0=10-3,1   H2R   HR- + H+ K1=10-5,6 R2- K2=10-11,9 HR-     + H+ Ta có : [ H R  ]  K 01.h.[ H R] [ HR ]  K1.h 1.[ H R] K31C-Hóa Học 47 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu [ R 2 ]  K h 1.[ HR  ]  K1 K h 2 [ H R] Theo định luật bảo toàn nồng độ ban đầu ta có: C PAR  [ H R  ]  [ H R]  [ HR  ]  [ R 2 ] = [ H R].(1  K 01.h  K1.h 1  K1 K h 2 ) Từ rút biểu thức tính nồng độ cân cấu tử có dung dịch: [ H R  ]  K 01.h [ H R]  CPAR  K h  K1.h 1  K1.K h 2 1 C PAR  K 01.h  K1.h 1  K1.K h 2 [ HR  ]  K1.h 1 C PAR  K 01.h  K1.h 1  K1.K h 2 [ R 2 ]  K1.K h 2 C PAR  K h  K1.h 1  K1.K h 2 1 tỉ lệ phần trăm dạng tồn tại: [ H R  ].100 100 %[H R ]   K 01.h 1 CPAR  K h  K1.h 1  K1.K h 2  % [ H R]  [ H R].100 100  1 CPAR  K h  K1.h 1  K1.K h 2 [ HR  ].100 100  K1.h 1 % [ HR ]  1 CPAR  K h  K1.h 1  K1.K h 2  [ R 2 ].100 100  K1.K h 2 %[ R ]  C PAR  K 01.h  K1.h 1  K1.K h 2 2 Kết tính dạng tồn thuốc thử PAR theo pH trình bày bảng 3.7 hình 3.8 K31C-Hóa Học 48 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Bảng 3.7 Các dạng tồn thuốc thử PAR theo pH pH %[R2-] %[HR– ] %[H2R] %[H3R+] 2,5.10-16 2.10-5 0,794 99,206 2,5.10-16 1,8.10-3 7,358 92,64 5,7.10-10 0,11 44,27 55,62 3,5.10-10 2,23 86,9 10,87 3,6.10-6 19,87 79,35 0,996 4,42.10-4 71,5 22,157 3,58.10-2 1,2.10-3 96,16 3,828 4,82.10-4 1,25.10-2 99,59 0,396 4,99.10-6 0,1256 99,83 0,396 5,0.10-8 10 1,24 98,76 3,9.10-3 5,0.10-10 11 11,18 88,82 5,5.10-4 4,4.10-12 12 56,02 44,14 1,18.10-5 2,24.10-14 13 92,64 7,36 0,292.10-6 3,688.10-17 14 99,87 0,79 3,0.10-9 3,94.10-20 K31C-Hóa Học 49 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Hình 3.8 Giản đồ phân bố % dạng tồn PAR theo pH 1.H3R+; 2.H2R; 3.HR– ; 4.R2- 3.7 Tính hệ số hấp thụ phân tử phức theo phương pháp Cama Để xác định hệ số hấp thụ phân tử phức Co(II) - (PAR)2, tiến hành cặp thí nghiệm; thí nghiệm ứng với CPAR=2 CCo2 đo mật độ quang điều kiện tối ưu  Co ( PAR)2  n.(Ai  B.Ak ) l.Ci (n  B) Trong đó:  A  q.l. PAR.Ci  q1 B i   Ak  q.l. PAR.Ck  q = 2; ồPAR= 0,013.105; n  Ci Ck Từ tính hệ số hấp thụ phân tử phức kết trình bày bảng 3.8 Bảng 3.8 Kết xác định phức Co(PAR)2 phương pháp Cama (l=1cm; ỡ = 0,1: pH =8,0 ; ởMax= 510nm) K31C-Hóa Học 50 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp STT Cặp Cặp Cặp Cao Thị Diệu Cphức.105M ÄAi Ci= 0,5 0,201 Ck= 2,0 0,81 Ci= 2,5 1,124 Ck=3,0 1,342 Ci= 1,5 0,608 Ck= 2,0 0,81 Ta thu kết sau K31C-Hóa Học n B 105 0,25 0,91 0,406 0,83 0,943 0,43 0,75 0,91 0,403  Co ( PAR)2  (4,10  0,02).10 51 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Kết luận Sau thời gian tiến hành đề tài khóa luận rút kết luận sau: Đã nghiên cứu cách có hệ thống tạo phức Co(II)-PAR Kết cho thấy: Các điều kiện tạo phức tối ưu: - Bước sóng hấp thụ cực đại ởmax = 510nm - Thời gian đo tối ưu: t = 15 phút sau pha chế - pH tối ưu: 8,0 - Đã xác định thành phần phức theo hai phương pháp cho kết Tỉ lệ cấu tử phức: Co(II): PAR = 1:2 - Đã xác định hệ số hấp thụ phân tử theo hai phương pháp: Phương pháp đường chuẩn: (4,03 ± 0,01).104 Phương pháp Cama: (4,10 ± 0,02).104 - Khoảng nồng độ Co(II) tuân theo định luật Beer: (0,5 ữ 5.10-5 M) K31C-Hóa Học 52 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Tài liệu tham khảo N.X.Acmetop (1978), Hóa vô Phần II, NXB ĐH THCN Nguyễn Trọng Biểu (1974), Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hóa học, NXB KH KT, Hà Nội Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mạc (2002), Thuốc thử hữu cơ, NXB KH KT, Hà Nội N.I.Bloc (1970), Hóa học phân tích định tính- phản ứng cation, Hoàng Minh Châu dịch, NXB Giáo dục, Hà Nội F Côttn-G.Wilkinson Cơ sở hóa học vô phần III (TL dịch)… Nguyễn Tinh Dung (2000), Hóa học phân tích Phần II- Các phản ứng ion dung dịch nước, NXB Giáo dục Nguyễn Tinh Dung (2005), Hóa học phân tích Cân ion dung dịch Nguyễn Xuân Dũng, Phạm Luận (1987), Sách tra cứu pha chế dung dịch Tập II NXB KHTN, Hà Nội Hồ Viết Quý (1999), Phức chất hóa học NXB KH KT, Hà Nội 10 Hồ Viết Quý (2006), Phân tích lí hóa NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Hồ Viết Quý (2002), Cơ sở hóa học phân tích đại Tập II, NXB.Đại học Sư phạm, Hà Nội 12 Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích công cụ hóa học đại NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội K31C-Hóa Học 53 Trường ĐHSP Hà Nội [...]... hình 1 .4) Hình 1 .4 Đường cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử 1.3 các phương pháp trắc quang dùng để xác định thành phần của phức K31C-Hóa Học 29 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Có nhiều phương pháp trắc quang để xác định thành phần phức trong dung dịch như: + Phương pháp tỉ số mol + Phương pháp hệ đồng phân tử + Phương pháp chuyển dịch cân bằng + Phương pháp đường... được nhiều tác giả nghiên cứu và xác định theo các phương pháp khác nhau, kết quả được trình bày trong bảng 1.2 Bảng 1.2 Hằng số phân li axit của thuốc thử PAR Dung môi Phương pháp 11,90 H2O Trắc quang 6,28 12 ,40 50% methanol Trắc quang 2,69 5,50 12,31 H2O Điện thế 2 ,41 7,15 13,00 50% đioxan Trắc quang 2 ,41 5,83 12,50 H2O Trắc quang 2 ,41 6,67 13,20 50% axeton Trắc quang 2,30 6,90 12 ,40 H2O Điện thế pK0... đường thẳng Acmuyt + Phương pháp Staric- Bacbanel + Phương pháp Cama Trong khóa luận này tôi sử dụng hai phương pháp đó là: Phương pháp tỉ số mol và phương pháp hệ đồng phân tử 1.3.1 Phương pháp tỉ số mol (phương pháp đường cong bão hòa) Nguyên tắc của phương pháp: Xây dựng đồ thị phụ thuộc mật độ quang của dung dịch vào sự biến thiên nồng độ của một trong hai cấu tử khi nồng độ của cấu tử kia không... hoành độ của chúng trùng nhau thì điều này đã chứng minh cho sự hằng định của thành phần phức tạo thành Ngược lại, ở các tổng nồng độ khác nhau mà các hoành độ không trùng nhau thì thành phần phức bị biến đổi và như vậy trong hệ có thể tạo ra một số phức (có sự tạo phức từng nấc) 1 .4 các phương pháp xác định hệ số phân tử của phức 1 .4. 1 Phương pháp Cama xác định hệ số hấp thụ phân tử của phức K31C-Hóa... loại Qua tổng hợp kết quả nghiên cứu của nhiều công trình nghiên cứu sự tạo phức của PAR trong nước và tướng hữu cơ cho thấy, phổ hấp thụ cực đại của phức đều chuyển dịch về phía sóng dài hơn so với phổ hấp thụ cực đại của thuốc thử (  = 49 0–550 nm), phức có độ nhạy cao  =(1–9).104lmol-1cm1 Ngoài ra, thuốc thử PAR còn có khả năng tạo phức đaligan với nhiều ion kim loại, phức chất có dạng PAR – M... 3+  4[ Co(NH3)6] + 2H2O 4Co2+ + 4NH4+ + 20NH3 + O2  + Tính chất tạo phức của Co(III) Các phức chất của Co3+ nói chung bền hơn các phức tương ứng của Co2+ Ví dụ: Phức EDTA với Co2+ (lgõ= 16), với Co3+ (lgõ= 36), phức của K31C-Hóa Học 16 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Co2+ có màu vàng đất (lgõ1-6 = 1,99; 3,5; 4, 43; 5,07; 5,13; 4, 39) bị oxi hoá trong không khí chuyển thành phức. .. sẽ tiếp tục được nghiên cứu K31C-Hóa Học 25 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Đặc biệt là các công trình nghiên cứu các phức đaligan của PAR, áp dụng cho phép phân tích lượng vết các kim loại 1.3 các bước nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang 1.3.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Giả sử phản ứng tạo phức xảy ra theo phương trình sau (bỏ qua điện tích của các ion): ... hữu cơ nhạy cho Co(II) Hệ số hấp thụ phân tử của hợp chất Co(II) với thuốc thử là 55000(  ) ở pH= 8,0 và  max= 510nm Người ta đã nghiên cứu phương pháp xác định trắc quang Co(II) trong dung dịch các muối sạch PAR là một thuốc thử có độ nhạy, độ chọn lọc cao Cực đại hấp thụ của PAR  max =41 5nm Người ta có thể xác định Coban trong vitamin B 12 bằng cách cho tạo phức với PAR và chiết phức bằng dung môi... 1M 2.1.2 .4 Dung dịch Na2SO3 1M 2.1.2.5 Dung dịch HCl 1M 2.1.2.6 Metyl da cam 2.2 phương pháp nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu tôi giữ lực ion cố định ỡ= 0,1 (KCl 1M) Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối ưu như: bước sóng, pH, thời gian… Các nghiên cứu về sau đều được tiến hành ở các điều kiện tối ưu đã nghiên cứu Các Cuvet dùng để đo mật độ quang của phức có bề dày l=1cm 1 Dung dịch phức Trong... bằng dung môi Metylizobutylxeton hoặc cho Coban tạo phức với hecxaaxetat oxanic aren và phức này được chiết bằng dung môi toluen  Xác định với  -Nitrizo-  -naphtol Dựa vào sự tạo thành hợp chất nội phức có màu đỏ da cam với Coban Phức này có cực đại hấp thụ ở  =46 5nm  Xác định với muối nitrozo R  Xác định với thuốc thử PAN Phức tạo thành là một phức vòng càng bền và có cực đại hấp thụ ở bước ... nghiên cứu tạo phức ion Co với PAR chưa nhiều, chưa mang tính hệ thống, đặc biệt Co(II) với số thuốc thử PAR Xuất phát từ lí chọn đề tài: Nghiên cứu tạo phức Co(II) với 4- (2 -pyridylazo) – rezoxin. .. K31C-Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cao Thị Diệu Lời cam đoan Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài Nghiên cứu tạo phức Co(II) với 4-( 2 -pyridylazo )- rezoxin (PAR) phương. .. Thuốc thử 4- (2 -pyridylazo) - rezoxin (PAR) thuốc thử có khả tạo phức với nhiều nguyên tố, phức tạo thành thường có màu đậm, thuận lợi cho phép trắc quang để xác định vi lượng nguyên tố Vì phức PAR