http://www.ebook.edu.vn PHẦN I: LÝ THUYẾT THUỐCTHỬHỮUCƠ CHƯƠNG MỞĐẦU 1. ĐỊNH NGHĨA Một hợp chất hoá học được sử dụng để phát hiện, xác định hay để tách trong quá trình phân tích hoá học một chất hay hỗn hợp của nhiều chất được gọi là thuốcthửphân tích. Do đó thuốcthửphân tích bao gồm cả những chất chỉ thị, chất điều chỉnh pH, dung d ịch rửa kết tủa… Vậy một hợp chất chứa carbon (CO 2 , CO, CaCO 3 ) bất kỳ hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp được sử dụng trong hoá phân tích được gọi là chất phản ứng phân tích hữucơ hoặc gọn hơn là thuốcthửhữu cơ. Nghiên cứu phản ánh giữa thuốcthửhữucơ với ion vô cơ và ứng dụng nó vào phân tích thực chất là nghiên cứu quá trình tạo phức. Sự phát triển lý thuyết hoá học trong những năm gần đây và đặc biệt là sự ứng dụng thuyết trường phối tử vào việc nghiên cứu các kim loại chuyển tiếp và phức của chúng đã giúp các nhà khoa học nói chung và phân tích nói riêng hiểu sâu sắc những yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của phức chất, bản chất phổ hấp thụ của chúng và những tính chất qúy giá khác. Chúng ta sẽ nghiên cứu thuốcthửhữucơ trong khung cảnh của những lý thuyế t hiện đại này. 2. ƯU ĐIỂM CỦA THUỐCTHỬHỮUCƠ SO VỚI THUỐCTHỬ VÔ CƠ Thuốcthửhữucơ có một số ưu điểm nổi bật so với thuốcthử vô cơ; vì vậy nó được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế của hoá phân tích. 1. Trước hết cần chú ý đến độ tan rất nhỏ của hợp ch ất tạo bởi thuốcthửhữucơ và ion vô cơ. Vì vậy, người ta có thể rửa kết tủa cẩn thận để tách hết các chất bẩn mà không sợ mất đi một lượng đáng kể ion cần xác định. Ngoài ra, hiện tượng kết tủa theo khi dùng thuốcthửhữucơ cũng chỉ rất ít. 2. Thuốcthửhữucơ thường có trong lượng phân tử lớ n do đó thành phầnphần trăm của ion được xác định trong hợp chất tạo thành với thuốcthửhữucơ bao giờ cũng thấp hơn trong bất kỳ hợp chất nào tạo thành bởi thuốcthử vô cơ. Ví dụ: Ion cần Xác định Hợp chất tạo thành giữa Ion cần xác định với thuốcthử Thành phần % của ion cần xác định trong hợp ch ất tạo thành với thuốcthử Al3+ Oxyt nhôm Oxyquinolinat nhôm 53,0 5,8 Tl+ Iodua Tali Thionalidat tali 61,7 48,6 Thành phầnphần trăm của ion được xác định thấp trong sản phẩm cuối cùng làm giảm sai số tính toán, nghĩa là làm tăng độ chính xác của phương pháp phân tích. Mặt khác thể http://www.ebook.edu.vn tích kết tủa tạo thành bởi thuốcthử vô cơ (khi kết tủa 1 lượng ion cần xác định như nhau) do đó độ nhạy của phản ứng tăng lên. 1. 3- Sản phẩm màu của thuốcthửhữucơ với ion vô cơ, có cường độ màu lớn và trong nhiều trường hợp có cường độ phát hùynh quang lớn, do đó người ta có thể phát hiện cả những lượng vô cùng nhỏ ion vô cơ và định lượng chúng bằng phương pháp đo màu hoặc đo huỳnh quang một cách thuận lợi. Thêm vào đó, những sản phẩm màu phần lớn là những hợp chất nội phức nên khá bền và dễ chiết bằng dung môi hữucơ lại là những thuận lợi khác rất đáng kể. 4- Cuối cùng cần chỉ ra rằng, do sự khác biệt của rất nhiều loại thuốc thửhữucơ nên người ta có thể chọn trong mỗi trường hợp riêng biệt, thuốcthử thích hợp nhất và tìm những điều kiện thuận lợi nhất cho phản ứng tiến hành và do đó phản ứng phân tích đạt độ nhạy và độ lựa chọn cao. 3. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA THUỐC THỬHỮUCƠ Khi nghiên cứu các thuốc thửhữucơ người ta thường quan tâm đế n các tính chất sau đây: Độ tinh khiết: Trừ một số ít thuốc thử, hầu hết các hợp chất hữucơ trên thị trường là không tinh khiết. Tuỳ theo mỗi trường hợp, có thể yêu cầu được làm sạch. Ví dụ: Chloranil như là một thuốcthử dịch chuyển điện tích với amino acid nên phải làm sạch trước khí sử dụng. Đây là yêu cầu đầu tiên trong nghiên cứu các thuốc thửhữu cơ. Độ tan: Độ tan của thuốcthử trong dung môi nào sẽ quyết định phương pháp phân tích của thuốcthử ấy. Biết được độ tan chúng ta sẽ chủ động trong nghiên cứu. Ví dụ: EDTA không tan tốt trong nước (môi trường trung tính). Để thay đổi độ tan của nó thì cần trung hòa bằng một baz. 8-Hydroxyquinoline tan yếu trong nước, nó thường không tan trong acid acetic ở dạng băng và pha loãng bằng nước, nếu phối tử hay phức của nó không tan trong nước. Áp suất hơi: Mộ t phức có thể có áp suất hơi cao hơn các phức khác. Những dẫn xuất của metoxy hay etoxy có áp suất hơi cao hơn những hợp chất “bố mẹ” của chúng. Dựa trên sự khác nhau về áp suất hơi của các phối tử hay phức của chúng, một số chất được tách bằng phương pháp sắc khí phổ. Độ bền: Một số phức chelate rất bền trong dung môi trơ khi phức hình thành. Tuy nhiên, một số ph ức bền với nhiệt được tách bằng phương pháp chưng cất mà không bị phân huỷ. Một vài phức nhạy với ánh sáng và không khí thì phải được bảo quản cẩn thận. Độ phân cực: Độ phân cực của một phân tử cho biết độ tan của nó trong dung môi. Một phân tử phân cực sẽ có thuận lợi trong dung môi chiết. Bên cạnh đó, sự tách dựa trên sự phân cực hay không phân cực của phân tử chất được chi ết được sử dụng một cách rộng rãi. 4. HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA THUỐCTHỬHỮUCƠ Hiện nay, nghiên cứu thuốcthửhữucơ đi vào các lĩnh vực chính sau đây: 1. Tổng hợp những thuốcthửhữucơ mới. 2. Tìm các phương pháp phân tích mới theo hướng đơn giản, nhạy và chọn lọc. 3. Nghiên cứu tác động của các nhóm chức. 4. Nghiên cứu cấu trúc của thuốcthử . 5. Nghiên cứu động học phản ứng. http://www.ebook.edu.vn 6. Phức nhựa cây hữu cơ. 7. Các nhóm chiết. 8. Máy tính và chuyển hóa furier. 9. Nghiên cứu phức dịch chuyển điện tích. 10. Thuốcthử cho sự phát huỳnh quang và phát quang hóa học. 11. Chất họat động bề mặt. 12. Nghiên cứu trạng thái oxy hoá. . nghiên cứu thuốc thử hữu cơ trong khung cảnh của những lý thuyế t hiện đại này. 2. ƯU ĐIỂM CỦA THUỐC THỬ HỮU CƠ SO VỚI THUỐC THỬ VÔ CƠ Thuốc thử hữu cơ có một. NGHIÊN CỨU CỦA THUỐC THỬ HỮU CƠ Hiện nay, nghiên cứu thuốc thử hữu cơ đi vào các lĩnh vực chính sau đây: 1. Tổng hợp những thuốc thử hữu cơ mới. 2. Tìm