IV- THỰC NGHIỆM
4.3.2 .Nghiên cứu phức dung dịch:
Dung dịch các ion kim loại có nồng độ 1 0 3 iong/1, được điéu chế từ các clorua kim loại tương ứng hòa trong nước cất.
Dung dịch thuốc thử fomazan có nồng độ 1 0 3 M, được điêu chế từ các fomazan tinh khiết hòa bằng etanol tuyệt đối trong bình định mức 50ml.
Từ các dung dịch đầu này, chúng tôi sẽ pha ioãng bắng etanoi đến các dung dịch có nồng độ cần thiết để nghiẻn cứu .
Các phép đo và các phản ứng đéu được thực hiện ở nhiệt độ phòng (20-25°C).
4.3.2.1. Khảo sát p h ổ diện tả của thuốc thửfom azan và phức
Pha một loạt dung dịch thuốc thừ fomazan trong bình định mức lOml
có nồng độ 1(T*M. Tiến hành như sau:
Cho lm l dung dịch fomazan có nồng độ 10'3M vào bình định mức 10ml. thêm etanoi đến vạch đinh mức. lắc đéu dung địch.Khi quan sát, các dung dịch fomazan có màu dỏ nâu, đỏ mận và da cam.
của chúng với các ion kim loại hóa trị 2: Cuy Co, Ni, Pdy Zft và Fe:
Sau đ6 tiến hành đo quang các dung dịch này trong khoảng bước sóng từ 350-650nm để tìm cực đại hấp thụ. Dung dịch so sánh là etanol tuyệt đối.
Các dung dịch phức cũng được chuẩn bị trong binh đinh mức lOml, trong đó nổng độ của thuốc thử là 10_4M và của ion kũn loại là 5.10'5 iong/1. Cách tiến hành như sau:
Cho lm l dung địch thuốc thử có nồng độ 10'3M vào binh định mức 10ml, cho tiếp 0J)ml dung dịch ion kim loại có nồng độ 10'3iong/L, thêm etanol đến vạch định mức, lắc đêu. Quan sát sự đổi màu của dung dịch phức thấy chúng chuyển sang màu xanh lam, tím huế và xanh tim. Khi dung dịch phức bắt đầu đổi màu, đo mật độ quang trong vùng từ 350-750nm để tìm cực đại hấp thụ. Dung dịch so sánh là thuốc thử có nồng độ 10_4M.
Các kết quà đo được ghi ở bảng 13.
4.3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH:
Ảnh hưỏng của pH đến quá trình tạo phức được nghièn cửu theo had phương pháp:
*/ Phưcmg pháp I:
Điéu chế một dãy dung dịch thuốc thử và phức trong binh định mức 10ml có nồng độ 10"4 M (cách pha tương tự 4.3.2.1), pH của các dung dịch được điéu chỉnh liên tục bằng đung dịch HC1 và NaOH 2%. Lắc đểu dung dịch và tiến hành khảo sát biến thièn mật độ quang D của các dung dịch có pH khác nhau này. Tỉm được cực đại hấp thụ của fomazan và phức tương ứng. So sánh và tim được pH tối ưu là pH mà khi đó phức có cực đại hấp thụ chuyển dịch vẻ phía sóng dài nhiểu nhất và cường độ hấp thụ lớn nhất.
Các kết quả pH tối ưu được chỉ ra ờ bảng 13. */ Phương pháp 2:
Pha các dung dịch phức có nòng độ lO^M ở các pH khác nhau (cách pha tương tự 4.3.2.2). Đo biến thièn mặt độ quang của các dung dịch đó tại
109
bước sóng cực đại Ằrox của phức. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của mật độ quang D vào pH. Các cực đại trèn đồ thị tương ứng vdi các pH tối ưu (xem đồ thị.15.).
Hai phương pháp này đéu thu được một kết quả như nhau vẻ pH tối ưu của phàn ứng tạo phức.
4.3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian:
Pha một dãy dung dịch phức có nổng độ lCrVl ở pH tối ưu (cách pha tương tự 4.3.2.2). Tiến hành đo biến thièn mật độ quang D theo thời gian. Tính từ thời điểm ngay khi cho thêm dung dịch ion kim loại và coi là 1 phút đầu kể từ khi phản ứng bắt đầu xảy ra. Đo tại bước sóng cực đại X™* của phức. Các kết quả được chỉ ra ở bảng 16a.b và đồ thị 9,10.
4.3.2.4. Tính hằng số bển của phức:
Hằng số bển của phức được tính theo phương pháp lập đường cong chuẩn của Bjerrum theo 3 bước sau:
*! Bước 1: Lập đường cong chuẩn.
Pha một.dãy 10 dung dịch fomazan có nồng độ khác nhau từ LO'4 đến 10 5M trong bình định mức 10ml, bằng cách lấy lẩn lượt lml; 0,9ml; 0,8ml; 0,7mi; 0,6ml; G,5mi; 0,4ml; 0,3ml; 0.2ml và 0,1 mi dung dịch thuốc thử có nồng độ 10’3M vào bình định mức, thèm etanol đến vạch định mức. Lắc déu các dung dịch.
Pha dung dịch ion kim loại có nồng độ 5.10'4 iong/1 bằng cách lấy 0,5ml dung địch ion kim loại có nồng độ 10'3 iong/1, thêm nước cất đến vạch đinh mức, lắc đểu dung dịch.
Lấy 2ml dung dịch fomazan và lml dung dịch ion kim loại vừa pha vào bình định mức 10ml. Dùng HC1 và NaOH 2% điéu chỉnh đến pH tối ưu của mỏi phức, thêm nước cất đến vạch đinh mức và lắc đéu dung dịch. Khi dung dịch đổi màu. đo mạt độ quang D tại bước song cực đại của mỏi phức. Thu được 10 giá trị mặt độ quang.
Lập đường chuẩn sự phụ thuộc của mật đô quang D vào nồng độ của phối tử [D ~ f(C,0].
*/ Bước 2: Xác định nóng độ của thuốc thủ tự do lúc cân băng.
Pha một dung dịch thuốc thử có nồng độ bất kỳ xác định nằm trong khoảng từ lO^-lCT'M. Pha dung dịch ion kim loại có nổng độ 10 4iong/l.
Lấy 2ml đung dịch fomazan và 1 ml dung dịch ion kim loại vừa pha vào binh định mức lOmi, điẻu chỉnh đến pH tối ưu của mỗi phức, thêm nước cất đến vạch rổi lắc đéu dung dịch. Đo mật độ quang tại Aro* của mỗi phức ta thu được giá trị Dx. Từ giá trị Dx và dựa vào đường chuẩn ta có được giá tri CA’ tương ứng và CM' là nồng độ ion kim loại khi xây dựng dường chuẩn. Tính được nồng độ của thuốc thử tự do lúc càn bằng (giá trị [A]) theo còng thức đã nèu ở phần tổng quan.
*/ Bước 3: Tính hằng số bền.
Dựa vào cách tính và các phương trình, chúng tôi đã lập chương trình tính toán bằng ngôn ngữ Pascal để tính các giá trị hằng số bến p. Khi nhập các sô liệu CAt CM và [A], thu được các giá tìị hẩng số bến của các phức. Các kết quả chỉ ra ờ bảng 13.
4 J J . ứng dụng fomazan làm thuốc thử để xác định ion Zn2+ và Ni2*:
Pha một dãy đung dịch ion kim loại có nồng độ 10'4-10"3 iong/l. Pha dung dịch thuốc thử có nông độ 10'4M.
Lấy 2mi dung dịch thuốc thử và lm i dung dịch ion kim loại vào bình đinh mức lOmi, điổu chỉnh đến pH tôi ưu, thêm nước cất đến vạch định mức. Đo mật độ quang và xày dựng đường cong chuẩn sự phụ thuộc của D vào nồng độ ion loại.
Pha một dung dịch ion kẽm có nồng độ xác định (CM) từ ZnCl2 tinh khiết, nằm trong khoảng nóng độ khi xảy dựng dường chuẩn, cho phản ứng tạo phức với dung dịch fomazan tương tự như trên ở cùng các diéu kiện do.
I l l
Thu được giá trị Dx, dựa vào đường chuẩn thu được giá trị c , ’ tương úmg. So sánh với giá trị nổng độ thực (C*) tính được sai số tương đối và tuyệt đối của phép phàn tích.
Các giá trị thu được chỉ ra ở bảng 19,20.