Khảo sát sự tạo phức campalat tartart trong dung dịch nước

B Ộ G I Á O D Ụ C V À Đ À O T ẠO T Đ Ạ I H Ọ C Q UỐ C G I A T H À N H PH Ố H Ồ C H Í M I N H T T RƯỜNG Đ Ạ I HỌC SƯ PHẠM T K HOA H Ó A T T - oOo - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP T Đề tài : T KHẢO SÁT SỰ TẠO PHỨC CAMPALT – TARTART TRONG DUNG DỊCH NƯỚC T SINH VIÊN THỰC HIỆN: T TRẦN NGỌC VỸ G I Á O V I Ê N H Ư Ớ N G D Ẫ N : T R Ầ N THỊ YẾN T N IÊN KHOÁ 1995-1999 T MỤC LỤC MỤC LỤC T T MỞ ĐẦU T T PHẦN LÝ THUYẾT T T I.GIỚI T H I Ệ U C H U N G VỀ PHỨC CHẤT T T 1.Nguyên tử trung tâm T T 2.Phối tử T T II.MỘT SỐ ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO PHỨC: T T Ảnh hưởng dung môi - số điện môi T T 2.Lực ion hệ số hoạt độ 10 T T 3.Ảnh hưởng pH 12 T T 4.Ảnh hưởng nồng độ phức màu đến trình tạo phức 13 T T III.GIỚI THIỆU PHỨC COBALT (II) 13 T T IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 T T PHẦN THỰC HÀNH 21 T T I.CÁC HOÁ CHẤT, MÁY MÓC SỬ DỤNG: 21 T T 1.Hoá chất: 21 T T 2.Máy móc sử dụng: 21 T T II CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH: 21 T T II XỬ LÝ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59 T T 1.Xử lý kết 59 T T 2.Thảo luận 60 T T KẾT LUẬN 63 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 T T TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 65 T T 1.Mục tiêu đề tài 65 T T 2.Lịch sử vấn đề 65 T T 3.Phương pháp nghiên cứu 66 T T 4 Nội dung nghiên cứu 66 T T Kết nghiên cứu 66 T T 6.Kết luận 67 T T 7.Đề xuất 67 T T MỞ ĐẦU Nghiên cứu phức chất lĩnh vực quan trọng nghành hóa học Việc nghiên cứu phức chất phát triển nhanh, ngày có nhiều ứng dụng thiếu phức chất công nghiệp đại : phức chất ứng dụng công nghiệp nhuộm, mạ điện, thuộc da, xử lí nước, điện ánh, nhiếp ảnh, làm chất xúc tác, việc tinh chế chất tinh khiết, siêu tinh khiết phục vụ cho công nghệ lượng nguyên tử công nghệ hỏa tiễn, Ngoài phức chất có vai trò quan trọng y học, chữa số bệnh hiểm nghèo : ung thư, lao, phong |9| Quá trình nghiên cứu phức chất tiến hành riêng rẽ nhà khoa học nước khác giới kết chưa thống với nhau, trái ngược Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, đời máy móc thiết bị đại hoàn thiện, với độ xác ngày cao, với yêu cầu sống phức chất có ứng dụng lớn lao nên việc nghiên cứu tính chất phức chất ngày quan tâm nhiều ngày có nhiều phương pháp để nghiên cứu Trước kia, nghiên cứu đến hòa tan chất dung dịch, dung môi chủ yếu nước, ngành hóa học phát triển, dung môi hòa tan không giới hạn phạm vi nước hay dung môi hữu thông thường mà có phức chất Phức chất có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc "hòa tan" chất khó tan (ví dụ,: tạo phức K2HgI4, hay tạo phức H[AuCl4] hòa tan vàng) Do đó, việc nghiên cứu độ bền, thành phần phức chất có vai trò to lớn hóa phân tích Phức kim loại hóa trị 2, với oxiaxit nghiên cứu nhiều số trường hợp cấu trúc hợp chất đơn giản thông dụng chưa xác lập.[11] Cobalt kim loại chuyển tiếp có hai trạng thái oxihoá (2) (3) dung dịch Quá trình tạo phức Cobalt phức tạp chưa có kết luận xác, tỉ lệ Cobalt : tartrat số bền Với lí trên; chọn đề tài "Khảo sái tạo phức Cobalt-tartrat dung dịch nước" nhằm ghóp phần khẳng định giả thiết có, xác định thành phần phức Cobalt-tartrat dung dịch nước tính toán giá trị số bền phức PHẦN LÝ THUYẾT I.GIỚI T H I Ệ U CH U NG VỀ PHỨC CHẤT Khi nguyên tử riêng biệt nguyên tố hóa học kết hợp lại với tạo thành hợp chất Hợp chất gồm có hai loại: hợp chất đơn giản : CuCl2, NaN03 hợp chất phức tạp gọi phức chất: {NiCI4}2-, {CO(NH3)4}2+ Phức chất gồm có nguyên tử trung tâm phối tử, thành phần, tính chất, điện tích, phức chất phụ thuộc vào chúng [5,9] 1.Nguyên tử trung tâm Nguyên tử trung tâm ion kim loại, nguyên tử trung hòa Cấu hình electron, mức oxy hóa, kích thước, ion hóa (tỉ số điện tích ion bán kính) định phần lớn tính chất phức chất : số phối tử, kiểu phối tử, loại phối tử, kiểu liên kết, cấu trúc không gian, từ tính Do đặc điểm cấu hình electron, ion trung tâm có khả tạo nhiều loại phức chất; Ion trung tâm ion kim loại thuộc nhóm kim loại có cấu hình khí trơ (ns2np6) phức chất ,có đặc trưng tạo thành phức chất bền nguyên tử chứa oxy flo, ví dụ: Be (II), Mg (III), Al (III), Ti(IV), Nb(V) Ion trung tâm ion cuả kim loại thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp, ion nầy có electron điền vào orbital d, có khả tạo nhiều loại phức chất nhờ có lai hóa orbital (n-1) d với orbital ns, np trống.Trường hợp nhóm kim loại có cấu hình electron (n-l)d10 (n=4, 5, 6):Au(I), Ag(I), Cu(I), Zn(II), Cd(II) thể khuynh hướng phối trí mạnh với phối tử chứa nitơ Nhìn chung kim loại chuyển tiếp thường tạo phức với phối tử chứa oxy, nitơ, phối tử chứa lưu huỳnh, phốt nguyên tử nguyên tố khác [5,9] Trong phức chất thường có chuyển dịch điện tử từ phối tử sang ion kim loại trung tâm, có dịch chuyển ngược lại đôi điện tử từ ion trung tâm sang orbital trống phối tử độ bền chất tăng lên, nhờ có tạo thành liên kết π cho nhận (πL→ M), có trường hợp tạo thành liên kết π cho nhận ngược lại (πL ←M).[4, ] Điện tích bán kính ion trung tâm đặc điểm quan trọng phức chất chúng định độ bền phức tạo thành Các ion có điện tích lớn kích thước nhỏ (thế ion hóa lớn) thường tạo phức bền.[9] Các kim loại chuyển tiếp chu kì (3d) có khả tạo phức với oxy-axít nồng độ phối tử tăng, riêng đồng, niken, anion phức tìm thấy nồng độ vô nhỏ axít citric (0,01-1 N) Coban tạo phức yếu, in mangan không tìm thấy tạo phức với Chúng ta thường gặp phức chất có nguyên tử trung tâm ion kim loại Hiện nay, người ta biết phức chất kim loại, tính chất kimloại chuyển tiếp ảnh hưởng đến tính chất hóa học phức chất chúng Trên thực tế, kim loại không thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp tạo phức có tồn tại, ví dụ phức{Na(NH3)4}có cấu trúc tứ diện có độ bền giống {Zn(NH3)4}2+ 2.Phối tử Có hai loại phối tử: phối tử vô phối tử hữu cơ, điểm định tính chất thành phần phức chất độ âm điện, kích thước phối tử, điện tích, cấu hình electron độ bazơ phối tử số lượng chất phối tử Khả phối trí phối tử, phần lớn phụ thuộc vào nguyên tử nhóm nguyên tử có mặt chúng, mà qua phối tử thực liên kết với ion trung tâm Các phối tử có độ âm điện lớn, kích thước nhỏ, cố đôi điện tử không bị phân chiasẽ lầm ổn định bậc oxy hóa cao phức chất (đối với kim loại có nhiều bậc oxy hóa) phối tử: F-, O2- chúng thường tạo liên kết cho nhận 6m← l, thường cho số phối trí cực đại [MX6]n có cấu trúc bát diện.[9] Cấu trúc bát diện [A1F6]* v í dụ: [ AlF ] T R R P Theo tài liệu nghiên cứu củaM Bobtelskyvà J.Jordan[11], phối tử oxy axit, tùy thuộc vào môi trường, tùy thuộc vào trạng thái tự phối tử mà tạo phức theo tỉlệ 1:1 với kim loại hóa trị ( Co2+ Ca2+ Ba2+)như sau: coo P h ức t a r t r a t ( s ố p h ố i t r í ) coo P h ức t a r t r a t ( s ố p h ố i t r í ) Cũng phối tử oxi-axit trên, môi trường có tham gia NaOH (pH = 6÷8) tạo thành phức chất anion, ví dụ : Những phối tử ổn định bậc oxi hóa thấp ion kim loại phức có khả tạo liên kết πL→ M : CO, NO+, CN-, RNC phối tử có trường lực mạnh thường cho phối tử phức có cấu trúc tứ điện [5] Ví dụ : Fe(CO)2(NO)2, Co(CO)3(NO) Nj(CO)4 Các phối tử vô tạo phức màu với loại chuyển tiếp gồm: halogenua X-, SCN-, tạo phức màu với kim loại Fe(III), Co, Mo, Wr, Bi, Nb, (loại trừ F- tạo phức không màu với kim loại có bậc oxihoá cao, ví dụ: [FeF6]3- Phối tử trung hoà dạng nguyên tử gặp, ta hay gặp phối tử trung hoà nhiều nguyên tử tạo nên (CO, NO, ) Các phối tử dương điện hiếm, kể vài ví dụ như: N2H5 : hidrazin, CO: carbonyl (CH3)3N+-NH2: trimetylhidrazinium Các phối tử kiểu NO2- ,SCN-, CO, CN-, (NH3)2SO, (NH3)2CO, (NH4)2CS kết hợp với nguyên tử trung tâm hai hay nhiều cách, gọi phối tử lưỡng kết, ví dụ: SCN- tạo phức M-SCN (phức isothiocianato) phức M-NCS (phức thiocianato) Kim loại liên kết với phối tử thông qua nguyên tử nhờ vào chất Những phối tử có cặp electron chưa phân chia : F-, C1-, NH2-, CH3COO- , thường tạo phức đa nhân cầu nối như: Những phối tử đa phối trí (polydentate) tạo phức cua (xelat) như: Bản chất phối tử có ảnh hưởng đến số phối trí, thông thường phối tử trung hoà cho số phối trí cao so với phối tử tích điện âm, ví dụ : Phối tử có kích thước nhỏ tạo phức bền.{5,9} II.MỘT SỐ ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO PHỨC: Ảnh hưởng dung môi - số điện môi Dung môi có ảnh hưởng lớn đến tồn dung dịch, lần ảnh hưởng dung môi trung tính đến tốc độ phản ứng hóa học Berthelot, Peande Saint-Gilles ghi nhận vào năm 1862 [3] Năm 1896 L Clasen, Wisllcenus, Knorr phát triển ảnh hưởng dung môi đến trạng thái cân phản ứng hóa học đồng thời với phát triển tượng hổ biến ceton - enol hợp chất carbonyl Wisllicenus nghiên cứu cân ceton-enol este axit fomilphenil acetic dung môi đến kết luận rượu chiếm ưu ceton ảnh hưởng khác thường dung môi tương đồng với phân li chúng, để đo ảnh hưởng ông nêu đại lượng độ điện môi (hằng số điện môi) Hằng số điện môi đại lượng vật lý, giá trị cho biết lượng tương tác điện tích dung môi nhỏ lần so với chân không Các dung môi có số điện môi lớn chất hòa tan dễ phân ly Năm 1878 Kundt dựa quang phổ hấp thụ chất màu để tìm hiểu mối quan hệ tương hổ ảnh hưởng tính chất dung môi đưa qui tắc : phân tán chiết suất dung môi cực đại hấp thụ chuyển dịch phía sóng dài, điều đẫn đến quan niệm ảnh hưởng dung môi đến phân tử hòa tan tác dụng điện trường gây nên tính chất lưỡng cực phân tử Trong dung dịch, phức chất tham gia phản ứng trao đổi với dung môi với Các ion dung dịch tồn dạng tự dạng liên hợp ion Trong liên hợp này, cation anion liên kết với lực Culomb Lực Culomb hai ion có điện tích Z1, Z2 cách khoảng r tỉ lệ nghịch với số điện môi α dung môi Từ phương trình (II.2 ) ta thấy lực hút ion phụ thuộc vào số điện môi α Đối với dung môi có số điện môi lớn lực hút hai điện tích trái dấu nhỏ ion liên kết bền phức chất dễ bị phân li Nếu số điệu môi giảm lực hút ion tăng khả phân li phức chất giảm, phức chất bền Mối liên số điện môi với momen lưỡng cực phân tử dung môi nghiên cứu Nếu phân tử có mô men lưỡng cực lớn dung môi có số điện môi lớn Lực hút ion trái đâu mạnh kể chúng xa lực hút ti lệ nghịch với số điện môi Để tách ion dung dịch thành ion riêng biệt (ion tự do) dung môi phải có số điện môi đủ lớn, có khả giảm sức hút tĩnh điện ion, dung môi dung môi phân li mà điển hình nước Nước dung môi biết đến sớm sử dụng nhiều nhất, dung môi tự ion hoá [3,7,8] Dung môi ion hóa có khả hút tiêu phân vào phân tử tạo thành liên kết hoá học Nước dung môi lưỡng tính có cho nhận proton, nói chung thể tính axit - bazơ Nước có số điện môi lớn (α = 78,5) Do dung dịch nước, chất có nồng độ cao tồn dạng liên hợp ion, rượu , ceton ete nồng độ loãng có liên hợp ion Chúng ta nói dung môi có α < 10÷15 thực tế ion tự do, dung môi có số điện môi trung bình α = 20 ÷30 tỉ lệ ion tự ion liên hợp phụ thuộc vào chất điện li, ví dụ LiX (X : halogen) aceton (α = 20,7) chất điện li yếu tetra ankilamonihalogenua chất điện li mạnh dung môi Trong phép đo, để xacc định hợp chất màu bền, để tăng độ xác phép phân tích quang học, người ta thường sử dụng thêm dung môi hòa tan nước rượu etylic, aceton, dioxan Đối với phức chất màu bền, dung địch nước chúng dễ bị phân li rõ rệt thành ion, dung môi hữu hay dung môi hỗn hợp, phân li phức giảm đi, sai số phép đo giảm độ bền phức tăng lên Trong số dung môi hữu axeton sử dụng nhiều Aceton dung môi trung tính, không proton hóa (không có khả tự ion hoá) aceton hòa tan vô hạn nước Do số điện môi aceton thấp (α = 20,4), nên aceton phân li chất điện li giảm mạnh Phức Co-tartrat bị phân li phần nước phương pháp đường cong bão hòa ta thu đồ thị đường gãy khúc mà có điểm uốn Như vậy, dung môi có ảnh hưởng lớn đến việc tạo thành phức, việc sử dụng dung môi hổn hợp có ý nghĩa hoá phân tích 2.Lực ion hệ số hoạt độ Sự tồn chất dung dịch phụ thuộc vào lực ion dung dịch Ảnh hưởng trường lực ion đến tính chất khác dung dịch đánh giá qua lực ion dung dịch tính theo công thức: Với : I : Lực ion dung dịch Ci : Nồng độ cấu tử i dung dịch Zi : Điện tích cấu tử I Ví dụ : Dung dịch NaNO3 0,2 M lực ion dung dịch : I = (0,2.12 +0,2(-l)2)=0,2 Chất điện li mạnh coi phân li hoàn toàn dung dịch với lực ion khác nhau, chất điện li yếu, phân li xảy khác dung dịch có lực ion khác Trong dung dịch có lực ion nhau, chất điện li coi tồn mức độ tương tác với trường lực xung quanh Ion phức [CoC4H406]2- cấu tử tương đối bền, để nghiên cứu xác định số bền dung dịch ta phải cố định lực ion tức cố định phân li phức Trong hóa học dung dịch, có đại lượng thường sử dụng ý, hệ số hoạt độ ion dung dịch Hóa học đại dung dịch giải thích hệ số hoạt độ chất điện li có liên quan chặt chẽ đến yếu tố tương tác ion, liên hợp ion, đẩy ion điều giải thích theo quan điểm tương tác tĩnh điện Trong giới hạn nhiệt động học, hệ số hoạt độ ion (γi) xác định xác Đơbai - Hucken đưa phương pháp gần để tính hệ số hoạt độ theo công thức : A, B, C : số thực nghiệm γ± : hệ số hoạt độ trung bình A : khoảng cách lớn ion Z I : : điện tích ion lực ion Trong dung môi không nước dung môi hỗn hợp hệ số hoạt độ phân tử chất điện li xác đinh theo công thức : C : nồng độ chất tan A : bán kính chất tan A, B : số phụ thuộc nhiệt độ, chất dung môi Có thể tính hệ số hoạt độ theo công thức: R ε T R : Hằng số điện môi : Nhiệt độ tương đối Như số hoạt độ phụ thuộc vào số điện môi dung môi, hệ số hoạt độ tăng lên số điện môi giảm Vì hệ số hoạt độ phụ thuộc vào lực ion số điện môi, nhiệt độ nên việc xác định hệ số hoạt độ ion riêng lẻ khó khăn Để sử dụng nồng độ thay cho hoạt độ, người ta phải cố định lực ion, số điện môi để hệ số không đổi [7] 3.Ảnh hưởng pH Phức chất hình thành nào, kiểu liên kết nào, phần lớn ion trung tâm phối tử định Bên cạnh thay đổi pH môi ưường làm thay đổi thành phần, độ bền, phối trí phức chất đáng kể, ví dụ : Ni3+ tạo phức tỉ lệ 1:4 với EDTA môi trường pH = 11, pH < 11, môi trường có NH3 tạo phức Ni EDTA tỉ lệ :3hoặc 1:2, phối tử NH3 thay phối tử EDTA Khi pH >11, phức không bền Ở pH từ 1,8 đến 2,5 axit sunfosalyxilic tạo phức tỉ lệ 1:1 với Fe3+ có λ = 510 um, ε510=1600, pH = ÷10, tạo phức 1:3 với Pe3+ có λ=416, ε416 = 4000 Trường hợp thuốc thử anion axit vô (axit mạnh): Cl-, NO3-, SCN- pH không ảnh hưởng lên mức độ hoàn toàn phản ứng, nồng độ H+ cao làm tăng lực ion nên hệ số hoạt độ cấu tử giảm, phức phân li nhiều làm cho phản ứng xảy không hoàn toàn, đồng thời lực ion tăng làm biến dạng phức màu, làm thay đổi MĐQ phức Trường hợp thuốc thử axit yếu pH ảnh hưởng lên mức độ hoàn toàn phản ứng: nHR + M  MR + nH+ PH cao, phản ứng xảy hoàn toàn Tuy nhiên pH cao xảy trình tạo phức hiđroxo kết tủa hiđroxit kim loại bất lợi cho trình nghiên cứu, phải chọn vùng pH tối ưu mà hiệu suất tạo phức cao cố định, giữ pHtư vùng kháo sát.[6] 4.Ảnh hưởng nồng độ phức màu đến trình tạo phức Định luật Bughe Lamber-Bia với dung dịch loãng, nhiên pha loãng độ phân li phức màu tăng, làm cho nồng độ phức màu giảm xuống dẫn đến sai lệch định luật Bia: D1 : mật độ quang ứng với nồng độ C1 Dn : mật độ quang ứng với nồng độ Cn=C1/n Để hạn chế sai số trình đo quang, ta nên khảo sát dung dịch nghiên cứu khoáng nồng độ cho MĐQ D = 0,1 ÷1,2 (xung quanh giá trị 0,4343) III.GIỚI THIỆU PHỨC COBALT (II) Cobalt (Co) kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm VIIIB, chu kì (3d), họ sắt, Cobalt có hai trạng thái oxi hoá Co(II) Co (III) Các hợp chất đơn giản Co(III) tương đối không bền phức chất spin thấp nhiều bền (do có cấu hình dε6dγ°) đặc biệt hợp chất có phối tử cho (thường phối tử có chứa Nitơ) Ion Cobalt dung dịch nước trạng thái hiđrát hoá gọi phức aquo[Coaqno]n4 Thế tiêu chuẩn CO3+aquo/Co2+aquo lớn, nên hợp chất đơn giản CO(II) bền so với Co(III) [Co(H O) ]3++e=[Co(H O)]2+ R R R R P P R R P Co(III) có khả tạo phức Co(II) Nó có lực đặc biệt phối tử có đôi electron chưa phân chia như: NH3, EDTA, gly Co(III) Co(II) tạo phức bát diện tứ diện tương ứng với số phối trí 4.Trong Co(III) tạo phức bền có cấu trúc bát diện (số phối trí ) Co(II) tạo phức có cấu trúc tứ diện bền phức bát diện Ví dụ : Sự chênh lệch độ bền phức bát diện hay phức tứ diện Co(II) không lớn số kiểu phối tử tồn cân chúng Ví dụ:[Co(H O) ]2+=[Co(H O) ]2+ + 2H O R R R R P P R R R R P P R R Phức aquo màu hồng dễ dàng chuyển thành phức tứ diện màu xanh [CoCl4]2- thêm ion Cl- dư vào : [Co(H 0) ]2+ +4CL- = [CoCL ]2- + H R R R R P P P P R R P P R R Các phức tứ diện [CoX4]2- tạo thành với ion halogenua, ion giả halogenua, OH- P P Ion Co(II) có cấu hình không liên kết 3d7 có phân mức lượng: dγ4dε3 đối xứng qua trường tứ diện phối tử nên [CoX4]2- có cấu trúc tứ diện đúng.[2,10] P Phức Co-oxiaxit có cấu trúc tứ diện bát diện Các hợp chất phức Co(II) với oxiaxit dãy no tạo môi trường axit yếu kiềm nghiên cứu chưa đầy đủ, thành phần cấu tạo phức có nhiều thông tin chưa đầy đủ trái ngược nhau.[16] Có tác giả cho rằng, đặc điểm chung tất phức chất hóa trị (2) phức chất tỉ lệ mol kim loại tartrat citrat 1:1[1], [2] Nhưng có tác giả lại cho tỉ lệ oxiaxit 1:1hoặc 1:2 tùy theo điều kiện nghiên cứu Cụ thể Co(II) tạo phức với oxiaxit: malic, tartric, trioxiglutaric, citric môi trường pH =6 1:2 môi trường kiềm (pH =12,5) 1:1 Bằng phương pháp phân tích định lượng M.E ,.1111 I , phức đơn nhân.[15] Phức chất Cobalt ứng với phối tử khác nhau, môi trường khác thi có độ bền khác Phức chất Cobalt ứng với phối tử khác nhau, môi trường khác có độ bền khác Ví dụ : độ bền xếp theo khả phức : - Môi trường kiềm: Trioxigliitaric > tartric > citric > malic - Môi trường axit: phức bền phức citrat, phức bền phức malat Về điện tích, Co(II) tạo phức với oxiaxit ion phức có điện tích âm Từ kết xác định thành phần, điện tích phức chất người ta rút kết luận rằng, điều kiện nghiên cứu cụ thể, tạo anion phức : PH = : [M(C H O ) ]2- , [M(C H O ) ]2, [ M(C H O ) ] PH = 12,5 : [M(C H O )], 22[M(C H O )] , M(C H O )] T P R T2 R R R R R R R R P R R R R R R R P R P R R R R R R R R P P R R R R R R P P T1 R R R R R R R R R R R R R P Trong M: Co(II), Ni(II) Các phức tồn dạng sau : Nhưng ông M.Bobtelsky J.Jordan cho môi trường có pH:= 6÷8 , với kim loại hoá trị (Co,Ni), tạo phức chất có điện tích -1 sau : Khi thêm dư Na OH , pH tăng cao (10÷12) trường hợp hợp tương đương thứ hai sử dụng Đương lượng kiềm thứ hai cố thể tác dụng nhiều cách khác Trong trường hợp tartrat, pH cao NaOH tác với H+ nhóm hiđroxi thứ hai hay phức trung hoà nấc tương tác axit -H2O (OH- thay phối tử H2O cầu nội phức, tạo anion có điện tích -2 có dạng : Trong môi trường kiềm (pH = 12,5), phức( Co-tartrat bền môi trường axit (pH = 6) Nhưng kiềm phức phân hủy tạo kết tủa Co(OH)2, nâu hóa chuyển thành Co(OH)3, sau vài ngày tan ra, toàn dung dịch có màu đỏ gạch ềm 6:1 Độ bền phức thể rõ tỉ lệ natritartrat-ki Trong môi trường etylic 50% Co-tartrat bị kết tủa Trong môi trường kiềm muối oxiaxit thu muối loại (I), (II),nếu có muối oxaxit (ví dụ Na C H O ) mà kiềm thu muối loại (III) Khi cho kim loại (Co,Ni) tác dụng với Na C H O tạo phức yếu.{11,15] R R R R R R R R R R R R R R R R P ( Phương pháp tỉ lệ mol hay đường cong bão hòa) IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU T Phương pháp tỉ lệ mol phương pháp thông dụng để nghiên cứu phức bền (và tương đối bền) Nội dung phương pháp : dựng phụ thuộc D(D)=f(cm) cr= const D(D) = f(CR) CM = const Sự phụ thuộc D(D)vào tỉ lệ cr/cm cm = const có điểm gãy điểm tỉ lệ M:R phức (hoành độ điểm gãy) Nếu điểm gãy không rõ (phức tương đối bền) kẻ tiếp tuyến với hai đoạn thẳng, điểm cắt cho biết tỉ lệ M:R Dựng đồ thị D = f(C R ) CM = const, tìm D'gh (D'gh) R R Dựng đồ thị D = f(C M ) C R = const, tìm D'gh (D'gh) R R R R M n tìm sau: Khi thì: Cách xác định số bền β* P Đối với phức bền hay tương đối bền, dạng MmRn, số bền điềi kiện β* xác định sau: M m R n mM +nR R R R R β =(M m R n )/(M)m.(R)n R R R R P P P Trong điều kiện nghiên cứu cụ thể: Dựng đồ thị lg[MR]/[M]=f(lg[R]), đồ thị dạng y=ax + b, với: - y=lg[MR]/[M] - x=lg([R]) - b=lgβ* Giao điểm đồ thị với trục tung lgβ* Trường hợp tao phức Co-tartrat, phương trình phản ứng: Co2+ + H C H O  (CoH 4-j C H O )2-I +iH+ P P R R R R R R R R R R R R R R R R Hằng số cân phản ứng trên: P P P Trong điều kiện cụ thể trình tạo phức, ta co số bền β sau: Với: [...]... Lực ion của dung dịch Ci : Nồng độ cấu tử i trong dung dịch Zi : Điện tích cấu tử I Ví dụ : Dung dịch NaNO3 0,2 M thì lực ion của dung dịch là : I = 1 2 (0,2.12 +0,2(-l)2)=0,2 Chất điện li mạnh được coi như phân li hoàn toàn trong các dung dịch với các lực ion khác nhau, nhưng đối với các chất điện li yếu, sự phân li xảy ra khác nhau trong các dung dịch có lực ion khác nhau Trong các dung dịch có lực... tác với trường lực ở xung quanh nó Ion phức [CoC4H406]2- là một cấu tử chỉ tương đối bền, do đó để nghiên cứu xác định hằng số bền của nó trong dung dịch ta phải cố định lực ion tức là cố định sự phân li của phức Trong hóa học về dung dịch, có một đại lượng thường được sử dụng và chú ý, đó là hệ số hoạt độ của các ion trong dung dịch Hóa học hiện đại về các dung dịch giải thích rằng hệ số hoạt độ các... nghiên cứu, cho nên phải chọn vùng pH tối ưu mà ở đó hiệu suất tạo phức cao nhất và cố định, giữ pHtư trong vùng kháo sát. [6] 4.Ảnh hưởng của nồng độ phức màu đến quá trình tạo phức Định luật Bughe Lamber-Bia đúng với dung dịch loãng, tuy nhiên khi pha loãng quá thì độ phân li của phức màu tăng, làm cho nồng độ phức màu giảm xuống cũng dẫn đến sự sai lệch định luật Bia: D1 : mật độ quang ứng với nồng độ... năng của phức : - Môi trường kiềm: Trioxigliitaric > tartric > citric > malic - Môi trường axit: phức bền nhất là phức citrat, phức kém bền nhất là phức malat Về điện tích, Co(II) tạo phức với các oxiaxit các ion phức có điện tích âm bằng 2 Từ kết quả xác định thành phần, điện tích của phức chất người ta đã rút ra được kết luận rằng, trong điều kiện nghiên cứu cụ thể, đã tạo được các anion phức : PH... electron chưa phân chia như: NH3, EDTA, gly Co(III) và Co(II) đều có thể tạo phức bát diện hoặc tứ diện tương ứng với số phối trí 6 hoặc 4 .Trong đó Co(III) tạo được phức bền có cấu trúc bát diện (số phối trí 6 ) còn Co(II) tạo phức có cấu trúc tứ diện bền hơn phức bát diện Ví dụ : Sự chênh lệch về độ bền của phức bát diện hay phức tứ diện của Co(II) không lớn và đối với một số kiểu phối tử có thể tồn... thứ hai hay các phức đã trung hoà ở nấc một sẽ tương tác như một axit -H2O (OH- thay thế phối tử H2O trong cầu nội của phức, tạo anion có điện tích -2 có dạng : Trong môi trường kiềm (pH = 12,5), phức( Co-tartrat bền hơn trong môi trường axit (pH = 6) Nhưng nếu quá kiềm phức sẽ phân hủy vì tạo kết tủa Co(OH)2, dần dần nâu hóa chuyển thành Co(OH)3, sau vài ngày tan ra, toàn bộ dung dịch có màu đỏ gạch... không đổi [7] 3.Ảnh hưởng của pH Phức chất được hình thành như thế nào, kiểu liên kết như thế nào, phần lớn là do ion trung tâm và phối tử quyết định Bên cạnh sự thay đổi pH của môi ưường cũng làm thay đổi thành phần, độ bền, sự phối trí của phức chất đáng kể, ví dụ : Ni3+ tạo phức tỉ lệ 1:4 với EDTA ở môi trường pH = 11, khi pH < 11, trong môi trường có NH3 thì tạo phức Ni EDTA tỉ lệ 1 :3hoặc 1:2,... diện đúng.[2,10] P Phức Co-oxiaxit có cấu trúc tứ diện hoặc bát diện Các hợp chất phức của Co(II) với các oxiaxit dãy no được tạo ra trong môi trường axit yếu và kiềm được nghiên cứu chưa đầy đủ, về thành phần và cấu tạo của các phức này có nhiều thông tin chưa đầy đủ và đôi khi còn trái ngược nhau.[16] Có tác giả cho rằng, đặc điểm chung của tất cả các phức chất hóa trị (2) là trong phức chất tỉ lệ mol... hình dε6dγ°) đặc biệt là hợp chất trong đó có các phối tử cho (thường là phối tử có chứa Nitơ) Ion Cobalt trong dung dịch nước luôn ở trạng thái hiđrát hoá gọi là phức aquo[Coaqno]n4 Thế tiêu chuẩn của CO3+aquo/Co2+aquo rất lớn, nên các hợp chất đơn giản của CO(II) bền hơn so với của Co(III) [Co(H 2 O) 6 ]3++e=[Co(H 2 O)]2+ R R R R P P R R P Co(III) có khả năng tạo phức hơn Co(II) Nó có ái lực đặc... thể Co(II) tạo phức với các oxiaxit: malic, tartric, trioxiglutaric, citric ở môi trường pH =6 là 1:2 và trong môi trường kiềm (pH =12,5) là 1:1 Bằng các phương pháp phân tích định lượng M.E ,.1111 I , các phức trên là đơn nhân.[15] Phức chất của Cobalt ứng với mỗi phối tử khác nhau, trong mỗi môi trường khác nhau thi có độ bền khác nhau Phức chất của Cobalt ứng với mỗi phối tử khác nhau, trong mỗi