Nghiên cứu sự tạo phức của Ho(III) với 4 (pyridylazo) rezoxin (par) bằng phương pháp trắc quang

Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Trường đại học sư phạm hà nội khoa: hóa học ************* Nguyễn thị huyền Nghiên cứu tạo phức ho(iii) với 4-(2pyridylazo)-rezoxin (par) phƯơng pháp trắc quang Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Hoá phân tích Người hướng dẫn khoa học Th.S phí văn hải hà nội – 2009 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Lời cảm ơn Khoá luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu tạo phức Ho(III) với 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR)” hoàn thành với nỗ lực thân tận tình thầy giáo Th.s Phí Văn Hải thầy cô khoa Hoá học trường Đại học Sư phạm Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu đó, đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Trần Công Việt giảng viên khoa Hoá học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đề tài Trong trình nghiên cứu không tránh khỏi hạn chế thiếu xót Vì em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2009 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Huyền Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Lời cam đoan Tôi xin cam đoan nội dung trình bày khoá luận kết trình nghiên cứu thân hướng dẫn thầy cô giáo, đặc biệt thầy Th.s Phí Văn Hải Những nội dung không trùng với kết nghiên cứu tác giả khác Hà Nội, tháng năm 2009 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Huyền Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 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 Phần 1: tổng quan tài liệu 1.ứng dụng nguyên tố đất 1.1 ứng dụng nguyên tố đất hiếm………………………………………3 1.2 Tính chất nguyên tố đất hiếm……………………………… 1.3 Cấu tạo điện tử nguyên tố đất hiếm………………………… Tính chất khả tạo phức 4-(2-pyridylazo)-rezoxin(PAR) 2.1 Tính chất PAR……………………………………………………… 2.2 Khả tạo phức PAR với NTĐH Honmi…………… Các phương pháp trắc quang để xác định thành phần phức dung dịch .9 3.1 Phương pháp tỉ số mol………………………………………………… 3.2 Phương pháp hệ đồng phân tử…………………………………………10 Các cân tạo phức 11 4.1 Cân tạo phức Hiđroxo ion kim loại……………………… 11 4.2 Các cân có liên quan đến thuốc thử hữu HmR…………… 11 Phương pháp Cama để xác định hệ số hấp thụ phân tử phức 12 Phần Thực nghiệm………………………………………… 15 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Hoá chất 15 Máy móc dụng cụ .15 Phần Kết thực nghiệm thảo luận 16 1.Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Honmi – PAR 16 1.1 Phổ hấp thụ điện tử thuốc thử PAR phức…………………… 17 1.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ho(III) – PAR……………… 18 1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng pH đến khả tạo phức PAR Ho(III) 20 Xác định thành phần phức .22 2.1 Phương pháp tỉ số mol……………………………………………………23 2.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam…………………………………….28 Xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia .32 3.1 Xây dưng khoảng tuân theo định luật Bia phức Ho(III)- PAR pH=5,1…………………………………………………… 33 3.2 Xây dưng khoảng tuân theo định luật Bia phức Ho(III)- PAR pH=10…………………………………………………… 34 Giản đồ phân bố dạng tồn ion thuốc thử PAR theo pH 36 Tính hệ số hấp thụ phân tử  phức pH=10 .40 Kết luận 44 Tài liệu tham khảo 45 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Mở đầu Lý chọn đề tài: Trước công dụng nguyên tố đất (NTĐH) việc làm đá lửa oxit chúng làm măng xông đèn ngày không lĩnh vực không cần tới NTĐH Trong nông nghiệp, chúng dùng làm phân vi lượng, chất diệt côn trùng Trong y học hợp chất chúng chữa bệnh phong thấp, ho lao, thấp khớp, ung thư mà dùng làm chất sát trùng, chất làm chậm đông máu Trong công nghiệp nhẹ men màu thuỷ tinh gốm sứ Ngành công nghiệp hoá chất, NTĐH vừa làm chất xúc tác vừa làm chất kích thích cho chất xúc tác Trong công nghiệp nặng, NTĐH tham gia vào tạo hợp kim có tính chất vô quý giá: hợp kim nhẹ magie Ngành hàng không thiếu NTĐH muốn tăng cường chất lượng học hợp kim sử dụng ngành Trong tự nhiên, NTĐH tồn dạng hợp chất với hàm lượng nhỏ.Việt Nam phát mỏ đất Đồng Bao, Nậm Xe ven biển miền Trung, việc tách xác định nguyên tố vấn đề đặt người làm công tác phân tích sản xuất NTĐH Có nhiều phương pháp tách xác định NTĐH, có phương pháp trắc quang với phương pháp không đòi hỏi thiết bị đắt tiền mà độ nhạy độ xác cao, chọn đề tài: “ Nghiên cứu tạo phức Ho(III) với 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) phương pháp trắc quang” Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Tiến hành nghiên cứu thực tạo phức Ho(III) với thuốc thử PAR để xác định thành phần phức, thông số định lượng phức, từ dùng ứng dụng phân tích nguyên tố đất nồng độ chúng nhỏ phương pháp trắc quang ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Hiện việc sử dụng phương pháp trắc quang phân tích hoá học phổ biến, đề tài dừng lại mức nghiên cứu tạo phức Ho(III) với thuốc thử PAR cần thiết giúp ta xác định Ho 3+ tiến hành nghiên cứu tương tự với nguyên tố khác Phần 1: Tổng quan tài liệu Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp ứng dụng tính chất nguyên tố đất 1.1 ứng dụng nguyên tố đất Trong vài chục năm gần đây, nguyên tố đất hiếm(NTĐH) ngày sử dụng rộng rãi lĩnh vực khoa học kĩ thuật Vai trò NTĐH công nghiệp chế tạo vật liệu thay Các NTĐH sử dụng làm xúc tác cracking dầu mỏ Năm 1987 riêng ngành chế biến dầu mỏ Mĩ sử dụng 50% tổng đất tiêu thụ nước Xúc tác chứa đất dùng trình tổng hợp amoniac, cresol, xile nhiều hợp chất khác So với xúc tác loại chứa kim loại (Pt, Pd, Rh), xúc tác chứa NTĐH bền nhiệt, bền hóa học hơn, có hoạt tính hóa học cao hơn, không bị nhiễm độc chì điều quan trọng giá thành rẻ Trong công nghiệp thủy tinh, NTĐH sử dụng nhiều: CeO2, Nb2O3 dùng để khử màu thủy tinh Một số dùng để nhuộm màu thủy tinh: Nb2O3 (tím hồng), CeO2, TiO2 có màu vàng chanh, Pr6O11 (xanh cây), Eu2O3 (hồng nhạt) Y2O3 dùng để chế tạo thủy tinh kĩ thuật dân dụng chịu nhiệt cao, làm lăng kính chịu nhiệt Tính siêu dẫn nhiệt độ cao hợp chất đất phát Cho đến hợp chất siêu dẫn chứa Yridi hợp chất có nhiệt độ chuyển pha cao Trong lĩnh vực vật liệu từ, NTĐH đóng vai trò quan trọng: vật liệu từ chứa đất có độ dẫn từ cao mật độ từ cao, giá thành rẻ nên sử dụng rộng rãi lĩnh vực chế tạo động điện, máy gia tốc proton, máy tính… Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Các nguyên tố đất sử dụng chế tạo vật liệu phát quang, có hiệu suất phát quang cao, tốn lượng Trong nông nghiệp, NTĐH sử dụng có hiệu Từ năm 1972 Trung Quốc sử dụng NTĐH nông nghiệp qui mô lớn xác định ảnh hưởng NTĐH 20 loại, trồng chúng dùng làm phân vi lượng, chất diệt côn trùng Khi xử lí đất chế độ thích hợp, loại tăng sản lượng đáng kể Xu hướng chung, giới dùng NTĐH riêng rẽ dạng Nhu cầu thực tế thúc đẩy nhà nghiên cứu xây dựng hoàn thiện qui trình công nghệ phân chia xác định NTĐH Việt Nam có trữ lượng lớn đất hiếm: Nậm Xe, Đông Bao xa khoáng ven biển miền Trung, mỏ chứa chủ yếu NTĐH nhẹ Gần mỏ đất nặng phát Yên Phú Từ năm 70, vấn đề tách, làm xác định NTĐH bắt đầu nghiên cứu thu số kết Tuy nhiên công nghệ phân chia, làm xác định NTĐH 1.2 Tính chất hóa học NTĐH Về hoạt động hóa học, NTĐH kim loại kiềm kiềm thổ Các kim loại đất dạng khối rắn với không khí khô, không khí ẩm bị mờ dần 200 - 4000 C kim loại đất bốc cháy không khí tạo thành hỗn hợp oxit nitrua Các NTĐH tác dụng với halogen nhiệt độ không cao, tác dụng với N , S, C, Si, P H2 đun nóng Thế điện cực NTĐH: E = (-2,4V – 2,1V), đứng xa trước hidro nên chúng phản ứng Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp với nước, đặc biệt nước nóng Chúng tác dụng mãnh liệt với axit Các NTĐH không tan kiềm 1.3 Cấu tạo điện tử trạng thái ion NTĐH Honmi dung dịch nước Honmi nguyên tố nhà bác học P Clevơ (Thụy Điển) tìm năm 1879 nguyên tố Ho chiếm ô 67 bảng hệ thống tuần hoàn Meledeep Nguyên tố có cấu tạo điện tử lớp lớp sát (điện tử hóa trị) sau: f 115s p6 5d 10 6s Từ cấu tạo lớp vỏ điện tử ta thấy số oxi hóa (+3) số oxi hóa bền Ho Trong dung dịch nước chủ yếu tồn ion Ho3 , có số oxi hóa +4 không đặc trưng Tính chất khả tạo phức 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (par) 2.1 Tính chất PAR Chất màu azo 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) Tritibabin tổng hợp năm 1918, chất bột màu đỏ thẫm, tan tốt nước, rượu axeton Dung dịch thuốc thử có màu da cam, bền thời gian dài Thuốc thử thường dùng dạng muối Natri có công thức phân tử: C11H8N3ONa.H2O (M=255,2; t0n/c=1800C) Công thức cấu tạo là: N N OH HoÆ c N N N N ONa N HO Nguyễn Thị Thanh Huyền HO K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Bảng 3.8: Kết xác định thành phần phức Ho(III)- PAR pH=10 theo phương pháp hệ đồng phân tử gam CPAR+CHo(III)=2.10-4M=const CPAR+CHo(III)=3.10-4M=const STT CPAR.105 CHo(III).105 A CPAR.105 CHo(III).105 A 12 0,8 22 0,853 10 10 0,84 10 20 0,867 12 0,893 15 15 0,913 13 0,93 18 12 0,956 14 0,898 20 10 0,989 15 0,822 22 0,912 16 0,706 24 0,768 1.0 0.8 0.6 0.4 Hình 3.8: Xác định thành phần cảu phức Ho(III)- PAR phương pháp hệ đồng phân tử gam pH=10: (1) CPAR+CHo(III)=2.10-4M=const Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp (2) CPAR+CHo(III)=3.10-4M=const Khi xác định thành phần phức theo phương pháp hệ đồng phân tử gam, kết thu sau: Tại pH=5,1 tỉ lệ phức CPAR: CHo(III)=1:1 Tại pH=10 tỉ lệ phức CPAR: CHo(III)=2:1 Xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia Để nghiên cứu khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Bia, chuẩn bị dãy dung dịch phức có nồng độ Ho(III) khác nồng độ PAR theo tỉ lệ khảo sát trên, điều kiện khác xây dựng tối ưu 3.1.Xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia phức Ho(III)-PAR pH=5,1 (HoR) Trong dung dịch nghiên cứu, nồng độ thuốc thử PAR gấp 1,5 lần nồng độ Ho(III), điều kiện khác lấy tối ưu Dung dịch so sánh lượng dư PAR tương ứng Kết trình bày bảng 3.9, hình 3.9 Bảng 3.9: Sự phụ thuộc mật độ quang phức HoR vào Ho(III) STT CHo(III).105 A STT CHo(III).105 A 0,5 0,03 0,349 0,034 0,431 0,095 0,477 0,171 10 0,554 0,225 11 10 0,581 0,298 12 12 0,630 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Đồ thị cho thấy khoảng nồng độ Ho(III) tuân theo định luật Bia từ 1.10 -5 đến 9.10-5 Đường chuẩn phức HoR biểu diễn phương trình: Ai  a  bCi  i mật độ quang phức ứng với nồng độ C i Ho(III) Để có đường chuẩn xác, xử lí thống kê đoạn tuyến tính hình 3.9 để tính hệ số a,b theo phương pháp bình phương tối thiểu Kết trình bày bảng 3.10 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 10 12 Hình 3.9: Đường khảo sát tuân theo định luật Bia phức đơn HoR Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Bảng 3.10: Xử lí thống kê phương trình đường chuẩn a b STT Ci.105  i Ci  i 105 Ci2.1010 1 0,034 0,034 2 0,095 0,19 3 0,171 0,513 4 0,225 0,9 16 5 0,298 1,49 25 6 0,349 2,094 36 7 0,431 3,017 49 8 0,477 3,816 64 Tổng 36 2,08 12,05 204 Ci2 i  Ci Ci  i nCi2  Ci  ni C i  C i i nC  C i  i  0,028  0,64.10 Như biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức HoR vào nồng độ Ho(III) phương trình sau:  i  0,028  6,4.10 3.C Ho( III ) 3.2 Xây dựng khoảng tuân theo định luật Bia phức Ho(III)-PAR pH=10 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Trong dung dịch nghiên cứu, nồng độ thuốc thử PAR gấp lần nồng độ Ho(III) điều kiện lấy tối ưu, dung dịch so sánh lượng PAR lấy dư tương ứng Kết trình bày bảng 3.11, hình 3.10 Bảng 3.11: Sự phụ thuộc mật độ quang phức HoR2 vào Ho(III) STT CHo(III).105  STT CHo(III).105  0,5 0,092 2,5 0,637 0,227 0,774 1,5 0,379 3,5 0,785 0,505 4,5 0,805 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Hình3.10: Khoảng tuân theo định luật Bia HoR2 pH=10 Tương tự xử lí thống kê đoạn tuyến tính hình 3.10 để tìm phương trình đường chuẩn Kết trình bày bảng 3.12 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Bảng 3.12: Xử lí thống kê tính phương trình đường chuẩn pH=10 STT Ci.105  i Ci  i 105 C i2 1010 0,5 0,092 0,046 0,25 0,227 0,227 1,5 0,379 0,569 2,25 0,505 1,01 2,5 0,637 1,59 6,25 0,774 2,32 Tổng 10,5 2,614 5,76 22,75 Từ hình 3.10 cho thấy khoảng nồng độ tuân theo định luật Bia từ 0,5.10 -5 đến 3.10-5M a b Ci2 i  Ci Ci  i nCi2  Ci  ni C i  C i i nC i  C i   0,039  2,71.10 Như biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức HoR vào nồng độ Ho(III) phương trình:  i  0,039  2,71.10 C Ho( III ) Giản đồ phân bố dạng tồn ion thuốc thử PAR theo pH a Giản đồ phân bố ion Ho3+ theo pH Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Trong dung dịch Ho3+ bị thuỷ phân nấc: Ho3+ + HOH Ho(OH)2+ + H+ Kh=10-6,8 [Ho(OH)2+] =Kh[Ho3+]h-  Theo định luật bảo toàn nồng độ ban đầu ta có:    C Ho3  Ho 3  HoOH  Ho   CK h Ho3  3 1 2   Ho 1  K h  3 1 h HoOH    C1  KK h.h 2 ; Ho3  1 h 1 h h Dựa vào công thức sau tính nồng độ phần trăm dạng tồn Ho3+ pH khác nhau:   HoC .100  CK h % Ho 3  3 Ho3  Ho3   1 h 100 h.100  C Ho3 h  K h  HoC(OH ) 100  CK h 2 % Ho(OH ) 2  Ho3  Ho3  1 h K h h 1 Kh 100  100 C Ho3 Kh  h Bảng 3.13: Phần trăm dạng tồn Ho(III) theo pH pH % [Ho3+] 99,99 99,99 99,98 99,84 98,44 86,32 0,158 1,56 13,68 11 12 %[Ho(OH)2+] 1,58.10-4 1,58.10-3 1,58.10-2 pH 10 % [Ho3+] 38,69 5,93 0,627 0,063 %[Ho(OH)2+] 61,31 94,07 99,373 99,936 Nguyễn Thị Thanh Huyền 6,31.10-3 6,3.10-4 99,99 100 K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 100 80 60 40 20 0 10 12 14 Hình 3.11: Giản đồ phân bố dạng tồn Ho(III) theo pH b Giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử PAR theo pH Thuốc thử PAR tan nước tồn cân sau: H3R+ H+ + H2R K0=10-3,1 H2R H+ + HR- K1=10-5,6 HR- H+ + R2- K2=10-11,9 Ta có: H R    K 01hH R ; HR   K h H R  1 R   K K h H R 2 2 2 Theo định luật bảo toàn nồng độ ban đầu ta có: CPAR=[H3R+] + [H2R] + [HR-] + [R2-] = H R1  K 01h  K1h  K1 K h 2   H R  C PAR  K h  K1 h 1  K1 K h 2 1 H R   K  1 HR   K h  h 1 C PAR  K h  K1h 1  K1 K h 2 1 C PAR  K h  K1 h 1  K1 K h 2 Nguyễn Thị Thanh Huyền 1 4 K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội R   K K h 2  2 Khoá luận tốt nghiệp C PAR  K h  K1h 1  K1 K h 2 1  HC R 100   K  % H3R  PAR %H R   H R100  C PAR 100  K h  K1h 1  K1 K h 2 1  CHR 100   K  % HR   PAR   CR 100   K % R 2  K 01 h.100 1 1  K1 K h 2 h  K1h 2 PAR K h 1 100 1 1  K1 K h 2 h  K1h K1 K h 2 100 1 1  K1 K h 2 h  K1h Kết tính phần trăm dạng tồn PAR theo pH trình bày bảng 3.14, hình 3.12 Bảng 3.14: Phần trăm dạng tồn PAR theo pH pH %[H3R+] %[H2R] %[HR-] %[R2-] 99,206 0,794 2.10-5 2,5.10-16 92,64 7,358 1,8.10-3 2,5.10-16 55,62 44,27 1,1.10-1 5,7.10-10 10,87 86,9 2,23 3,5.10-10 0,996 79,35 19,87 3,6.10-6 3,58.10-2 22,157 71,5 4,42.10-4 4,82.10-4 3,828 96,16 1,2.10-3 4,99.10-6 0,396 99,59 1,25.10-2 5,0.10-8 0,396.10-1 99,83 0,1256 10 5,0.10-10 3,9.10-3 98,76 1,24 11 4,4.10-12 5,5.10-4 88,82 11,18 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp 12 2,24.10-14 1,18.10-5 44,14 56,02 13 3,688.10-17 0,92.10-6 7,36 92,64 14 3,94.10-20 3,0.10-9 0,79 99,87 100 80 60 40 20 0 10 15 Hình 3.12: Giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử PAR theo pH Tính hệ số hấp thụ phân tử  phức pH=10 Từ kết xác định dạng ion kim loại ligan vào phức giả định phương trình phản ứng có dạng: Ho(OH)2+ + 2HR- Ho(OH)(R)22- + 2H+ (1) Trong dung dịch nước phức có phân li: Ho(OH)(R)22Từ (1) suy ra: K P  Ho(OH)2+ + 2R2- HoOH  H  2  (I) HR  Ho(OH )H   (2) KH=  1 2 Đặt [Ho(OH)(R)22-] = CK ; [H+] = C H ; CM  C Ho(OH )  2 Từ đó: HoOH 2   C Ho(OH )  C K  CM  C K 2 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội HR   C   Từ (I) ta có: K p   2C K  2C M  2C K HR Dùng CHR  2CHo(OH ) Khoá luận tốt nghiệp 2 C K C H2  (II) 4(C M  C K ) Theo định luật cộng tính ánh sáng:    HR   Ho(OH ) R    2    HR l HR    HoOH ( R )2 lHoOH ( R)  2    HR 2CM  C K    F C K Đặt  Ho(OH )(R )   F ; HR    2C M  C K  2 Từ đó: CK    2 HR C M  F  2 HR (*)  C      2 HR C M   Thay (*) vào (II): 4.K p  M HR CH    F  2 HR   F  2 HR  (**) Thí nghiệm 1: CM=C1 thay vào (**):  C1 HR  1    2 HR C1   4K P  CH     2       F HR  HR  F (a) Thí nghiệm 2: CM=C2 thay vào (**):  C 2 HR      2 HR C 2   4K P  CH     2       F F HR HR   (b) Chia (a) cho (b) ta được:   2 HR C1  C1 F  1      C2 F  2  2  2 HR C2 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội  Đặt C1 F  A1  A1  2 HR C1   C  F  A2  A2  2 HR C   A1  2 HR C1 B  A2  2  C HR   F  Hay Khoá luận tốt nghiệp      C1 F  A1 B C  F  A2 A1  BA2 C1  BC F  n A1  BA2 C1 (n  B) (III)  HR hệ số hấp thụ phân tử gam thuốc thử PAR   HR   0,35.104 ; pH  10;   515nm  a Chúng tiến hành thí nghiệm: chuẩn cặp dung dịch thoả mãn yêu cầu sau: CPAR=CHo(III) pH=10 theo phương pháp Cama- theo (III) đo mật độ quang cặp dung dịch phức (  tương ứng) Kết bảng 3.15 Bảng 3.15: Xác định hệ số hấp thụ phân tử  phương pháp Cama Thí nghiệm C1=1,5.10-5 M 1  0,441 C2=1.10-5 M   0,298 Thí C1=2,25.10-5 M nghiệm C2=2.10-5 M Thí C1=2.10-5 M nghiệm C2=1,75.10-5 M n1=1,5/1 B1=1,138 1  0,162   2,81.10   2,84.10   0,542 n2=2,25/2 B2=1,042 1  0,542 n3=2/1,75 B3=1,046   2,79.10   0,473 Xử lí thống kê ta  F  2,8070,087 .10 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Độ tin cậy   0,95 b.Tính số  theo phương pháp đường chuẩn: Dựa vào đường chuẩn, tính hệ số hấp thụ  theo bảng sau: Bảng 3.16: Xác định hệ số hấp thụ phân tử  đường chuẩn STT  i j  i   i (Ci-Cj).10-5  0,227 0,092 0,135 0,5 2,7.104 0,379 0,227 0,152 0,5 3,04.104 0,505 0,379 0,126 0,5 2,52.104 0,637 0,505 0,132 0,5 2,64.104 0,774 0,637 0,137 0,5 2,74.104  2,73.104 T bình Như hai phương pháp đường chuẩn Cama, hệ số hấp thụ có giá trị tìm đuợc gần Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Kết luận Qua kết nghiên cứu rút số kết luận sau: Có tạo phức thuốc thử PAR Ho(III) (hình3.1) tạo phức phụ thuộc theo pH Tại pH=5  5,3 phức có thành phần Ho(III):PAR=1:1 max  502nm Tại pH=9  10,5 phức có thành phần Ho(III):PAR=2:1 max  515nm Tại điều kiện nghiên cứu đơn nhân Phức vùng bazo nhạy nhiều so với vùng axit (hình 3.1) Khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Bia Tại pH=5,1;  i =-0,028 + 6,4.103.CHo(III) Khoảng tuân theo định luật Bia từ 1.10-5 đến 9.10-5M Tại pH=10;  i =-0,039 + 2,7.104.CHo(III) Khoảng tuân theo định luật Bia từ 0,5.10-5 đến 3.10-5M Đã xác định hệ số hấp thụ phân tử  phức pH=10 là:   2,807 0,087 .10 Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội Khoá luận tốt nghiệp Tài liệu tham khảo [1] Trần Công Việt - Nghiên cứu hình thànhvà chiết phức đa phối tử số nguyên tố đất với 4-(2-pyridylazo)-rezoxin- axitaxetic dẫn xuất ( luận án phó tiến sĩ chuyên ngành phân tích - 1993) [2] Hoàng Nhâm - Hoá học vô (tập III) - Các nguyên tố chuyển tiếp - Nhà xuất giáo dục (2004) [3] Hồ Viết Quý - Nguyễn Tinh Dung - Các phương pháp phân tích lí hoá (1991) [4] Hồ Viết Quý - Phức chất hóa học NXB Khoa Học Kĩ Thuật (1999) [5] Hồ Viết Quý - Các phương pháp phân tích quang học hoá học NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội (1999) [6] F.COTTON- GWILKINSON Cơ sở hoá học vô tập Trang 67-69 NXB Đại Học TH Chuyên Nghiệp (1984) [7] NX.ACMETOP Hoá học vô phần Trang 267 - 279 NXB Đại Học TH Chuyên Nghiệp (1976) Nguyễn Thị Thanh Huyền K31C - Khoa Hoá Học [...]... phải nghiên cứu chi tiết Nguyễn Thị Thanh Huyền 1 3 K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp sự tạo phức của Ho3+ với PAR để có cơ sở sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo (phức đa phối tử và ứng dụng phân tích của nó ) 3 Các phương pháp trắc quang để xác định thành phần của phức trong dung dịch Có nhiều phương pháp trắc quang để xác định thành phần của phức trong dung dịch như: phương. .. như: phương pháp tỉ số mol, phương pháp hệ đồng phân tử gam, phương pháp chuyển dịch cân bằng, phương pháp đường thẳng Acmut,… Trong luận văn này, chúng tôi chủ yếu sử dụng phương pháp tỉ số mol, phương pháp hệ đồng phân tử gam 3.1 Phương pháp tỉ số mol: Phương pháp tỉ số mol còn gọi là phương pháp đường cong bão hòa Phương pháp này dựa trên việc xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của A( A ) vào sự biến thiên... chúng bằng các phương pháp khác nhau và đã xác định các hằng số phân ly của axit của PAR Bảng 1.2: Hằng số phân ly axit của PAR PKo PK1 Phương pháp xác Dung môi PK2 định 3,10 5,6 11,9 H2O Trắc quang 2,69 5,5 12,31 H2O Điện thế 2 ,41 7,15 13,00 50% dioxan Trắc quang 2 ,41 5,83 12,5 H2O Trắc quang 2,30 6,90 12,0 H2O Điện thế 2.2 Khả năng tạo phức của PAR với các NTĐH và Honmi Thuốc thử 4- (2-pyridylazo) -rezoxin. .. phức đơn ligan trong hệ Ho(III)- PAR Hiệu giữa max của phức và của thuốc thử tại pH=5,1 là: (50 241 3) = 89nm, chênh lệch max = 0,1 64- 0,1 24= 0, 04 Hiệu giữa max của phức và thuốc thử tại pH=10 là: 515- 42 0 =95nm, chênh lệch max= 0,397- 0,135=0,262 Kết luận: Như vậy có sự tạo phức giữa Ho(III) với PAR ở 2 pH khác nhau có thành phần khác nhau 1.2 Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Ho(III)- PAR vào thời... 9,8 0 ,44 7 0 ,46 4 0 ,47 6 Nguyễn Thị Thanh Huyền 4, 9 5,0 5,2 5,3 0,032 0,05 0,05 0,051 6,1 7,0 7,5 8,0 0,153 0,297 0, 345 0,397 10,5 11,0 11,6 12,1 0 ,48 5 0 ,43 8 0,371 0,253 2 6 K31C - Khoa Hoá Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp A 0.6 0 .4 0.2 0.0 2 4 6 8 10 12 14 pH Hình 3.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Ho(III)- PAR và pH CPAR=5.10-5M; CHo(III)=2.10-5M Qua kết quả khảo sát thấy phức Ho(III)- PAR... tốt nghiệp 0.5 2 0 .4 1 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Hình 3 .4: Xác định thành phần của phức Ho(III)- PAR bằng phương pháp tỉ số mol tại pH=5,1 Kết quả đo được thể hiện ở bảng 3 .4 và hình 3 .4 (ở trên) Bảng 3 .4: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào CPAR/CHo(III) (CPAR=const) tại pH=5,1 theo phương pháp tỉ số mol Dãy 1: CHo(III)=6.10-5M=const Nguyễn Thị Thanh Huyền 2 9 Dãy 2: CHo(III)=8.10-5M=const... quả xác định thành phần của phức Ho(III)- PAR ở pH=5,1 theo phương pháp hệ đồng phân tử gam CPAR+CHo(III)=2.10-4M=const STT CPAR.105 CHo(III).105 CPAR+CHo(III)=3.10-4M=const A CPAR.105 CHo(III).105 A 1 2 18 0,236 5 25 0 ,43 4 2 4 16 0,302 8 22 0,51 3 5 15 0,335 10 20 0,575 4 6 14 0,385 12 18 0,638 5 8 12 0 ,42 6 15 15 0,738 6 10 10 0,528 20 10 0,608 7 12 8 0 ,46 8 22 8 0,505 8 14 6 0 ,42 5 9 15 5 0,383 Nguyễn... dịch phức Dãy 1: CHo(III)=2.10-5M=const Dãy 2: CHo(III) =4. 10-5M=const Kết quả thu được trình bày ở bảng 3.6, hình 3.6 Bảng 3.6: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Ho(III)- PAR vào CPAR/CHo(III) tại pH=10 Dãy1:CHo(III)=2.10-5M=const STT Dãy2:CHo(III) =4. 10-5M=const A CPAR.105 CPAR/CHo(III) CPAR.105 CPAR/CHo(III) A 1 1,5 0,75 0,162 2 0,5 0, 246 2 2 1 0,22 3 0,75 0,367 3 2,5 1,25 0,279 5 1,25 0,521 4 3... pH=6-12 Ln3+ : PAR=1:1 Sự tạo phức của Ho3+ với thuốc thử PAR đã được một số tác giả nghiên cứu Dưới đây là một số kết quả Bảng 1.3 Một số kết quả của phức Ho3+ - PAR PH tối ưu max (nm) 5,3- 9,5 515 8,0- 8,8 5 04 4,6 5 515 2,8 6- 7 515  10 4 M:R lg  1:2 9,1 1:2 24, 51 1:2 Phức tạo thành thường có màu đỏ và có max trong khoảng 500nm đến 530nm Từ bảng trên ta thấy các kết quả nghiên cứu không đồng nhất... 3.7: Xác định các thành phần của phức Ho(III)- PAR bằng phương pháp tỉ số mol: CPAR=5.10-5M=const Như vậy, tại pH=10: CPAR=const khi CHo(III) thay đổi, từ hình 3.7 cho thấy CHo(III): CPAR=0,5 hay CPAR: CHo(III)=2:1 CHo(III)=const khi CPAR thay đổi, từ hình 3.6 cho thấy CPAR: CHo(III)=2:1 hay CHo(III): CPAR=0,5 *Nhận xét: Qua kết quả xác định thành phần của phức theo phương pháp tỉ số mol ở 2 nồng độ khác ... Có nhiều phương pháp tách xác định NTĐH, có phương pháp trắc quang với phương pháp không đòi hỏi thiết bị đắt tiền mà độ nhạy độ xác cao, chọn đề tài: “ Nghiên cứu tạo phức Ho(III) với 4-(2-pyridylazo)-rezoxin... phân tích ) Các phương pháp trắc quang để xác định thành phần phức dung dịch Có nhiều phương pháp trắc quang để xác định thành phần phức dung dịch như: phương pháp tỉ số mol, phương pháp hệ đồng... dụng phương pháp trắc quang phân tích hoá học phổ biến, đề tài dừng lại mức nghiên cứu tạo phức Ho(III) với thuốc thử PAR cần thiết giúp ta xác định Ho 3+ tiến hành nghiên cứu tương tự với nguyên