Báo cáo nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC ĐA PHỐI TỬ TRONG HỆ Ho (III)-1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN)-AXIT AXÊTIC VÀ CÁC DẪN XUẤT CLO CỦA NÓ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

86
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong các công trình trước, chúng tôi đã thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo phức đơn và đa của nguyên tố đất hiếm Ho(III) với PAR [1] và Ho(III) - PAR - HX [2]; Ho(III) - PAN [3]. Trong công trình này, chúng tôi tiếp tục thông báo kết quả nghiên cứu các phức đa phối tử trong hệ Ho(III) -1-(2-pyridylazo) - 2naphtol (PAN) - HX (HX: CH3COOH; CH2ClCOOH; CHCl2COOH; CCl3COOH) trong môi trường nước.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC ĐA PHỐI TỬ TRONG HỆ Ho (III)-1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN)-AXIT AXÊTIC VÀ CÁC DẪN XUẤT CLO CỦA NÓ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG "

NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC ĐA PHỐI TỬ TRONG HỆ Ho (III)-1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN)-AXIT AXÊTIC VÀ CÁC DẪN XUẤT CLO CỦA NÓ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Nguyễn Đình Luyện, Lê Thị Bích Ngọc Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế M Ở ĐẦU Trong các công trình trước, chúng tôi đã thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo phức đơn và đa của nguyên tố đất hiếm Ho(III) với PAR [1] và Ho(III) - PAR - HX [2]; Ho(III) - PAN [3]. Trong công trình này, chúng tôi tiếp tục thông báo kết quả nghiên cứu các phức đa phối tử trong hệ Ho(III) -1-(2-pyridylazo) - 2- naphtol (PAN) - HX (HX: CH3COOH; CH2ClCOOH; CHCl2COOH; CCl3COOH) trong môi trường nước. 1
PHẦN THỰC NGHIỆM Dung dịch nguyên tố đất hiếm Ho(III) được điều chế từ Ho2O3 có độ tinh khiết phân tích, nồng độ của nó được xác định bằng phương pháp chuẩn độ complexon dùng dung dịch chuẩn DTPA chỉ thị là Asenazo (III) trong đệ m axetat. Các dung dịch được pha chế từ dung dịch gốc. PAN là thuốc thử tinh khiết được pha chế bằng cách cân một lượng chính xác trên cân phân tích sau đó hòa tan bằng axêtôn rồi định mức đến vạch cần pha. Các dung dịch PAN loãng cũng được pha chế từ dung dịch gốc này. PAN tạo phức với nhiều ion như Fe(III) [4, 5, 6]; Ni(II)... Các dung dịch axit HX, NaOH... cũng được pha chế từ hóa chất tinh khiết phân tích. pH của dung dịch được đo trên máy pH meter của hãng Hanan. Mật độ quang được đo trên máy Spectro 2000 (Automain Spectrophotometer) (Mỹ) và máy UV 1201 Shmadzu (Nhật). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1. Hiện ứng tạo phức đa phối tử của hệ Ho(III) - PAN - HX: Phổ hấp thụ electron của PAN, phức đơn Ho(III) - PAN và các phức đa phối tử Ho(III) - PAN -HX được biểu diễn trên hình 1. Qua hình 1 cho thấy khi có mặt của phối tử thứ hai HX thì max của phức chuyển từ 535 nm đến 570 nm (2 cực đại) và mật độ quang tăng đáng kể, phức của Ho(III) -HX không màu. Vậy trong các hệ trên đã xảy ra sự tạo phức đa phối tử Ho(III) - PAN - HX. Các thí nghiệm nghiên cứu tiếp theo được đo ở bước sóng 570 nm. 2
A 0. 8 0. 7 0. 6 (1) 0. (2) 5 (3) 0. (4) 4 (5) 0. 48 50 52 54 56 58 60 62 3 0 0 0 0 0 0 0 0 (nm) 3
Hình 1: Phổ hấp thụ electron của các phức 1. Ho(III) - PAN - CH3COOH 3. Ho(III) - PAN - CH Cl2COOH 2. Ho(III) - PAN - CH2 ClCOOH 4. Ho(III) - PAN - C Cl3COOH 5. Ho(III) - PAN 2. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỷ lệ Vaxêton : Vnước và thời gian: Kết quả sự phụ thuộc của mật độ quang phức màu Ho(III) - PAN - CH3COOH vào tỷ lệ Vaxêton : Vnước được ghi ở bảng 1. Qua bảng 1 cho thấy tỷ lệ phức tối ưu là Vaxêton : Vnước = 1 : 3. Các dung dịch phức đa phối tử khác cũng cho tỷ lệ tạo phức tối ưu như vậy. Bảng 1: Sự phụ thuộc A vào tỷ lệ Vaxeton: Vnước của dung dịch phức Ho(III)-PAN - CH3COOH. 4
Vaxeton: Vnước 1:10 1:9 1:8 1:6 1:4 1:3 1:2 1:1 0,176 0,719 0,724 0,732 0,738 0,744 0,738 0,706 A Các phức đa phối tử Ho(III) - PAN - HX ổn định sau 10 phút kể từ khi pha chế và kéo dài trong vòng 45 phút. Đây là điều kiện rất thuận lợi cho nghiên cứu phức chất. 3. Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức: Mật độ quang của các phức đa phối tử phụ thuộc vào pH được biểu diễn trên hình 2. Qua hình 2 cho thấy, pH tối ưu của phức Ho(III) - PAN - CH3COOH từ 9,5 - 11; Ho(III) - PAN - CH3ClCOOH từ 9 - 11; Ho(III) - PAN - CHCl2COOH từ 8,5 - 11; Ho(III) - PAN - CCl3COOH từ 8,0 - 10,5 . 5
A 0.8 0.7 0.6 0.5 1 2 3 0.4 4 pH 0.3 0.2 6 7 8 9 10 11 12 Hình 2: Sự phụ thuộc A của các phức Ho(III) - PAN - HX vào pH. 1. Ho(III) - PAN - CH3COOH 3. Ho(III) - PAN - CH Cl2COOH 2. Ho(III) - PAN - CH2 ClCOOH 4. Ho(III) - PAN - C Cl3COOH 4. Xác định thành phần của các phức đa phối tử Ho(III) - PAN - HX. a. Xác định tỷ lệ Ho(III) : PAN. Dùng phương pháp hệ đồng phân tử gam (bảng 2); phương pháp tỷ số mol, phương pháp Staric - Bacbanen [7] để xác định tỷ lệ Ho(III): PAN kết quả thực nghiệm cho thấy Ho(III): PAN = 1 : 2. Bảng 2: Kết quả xác định tỷ lệ Ho(III): PAN 6
CHo(III).105M 1 2 3 4 5 6 7 8 CPAN .105M 8 7 6 5 4 3 2 1 ∆A 0,162 0,30 0,438 0,569 0,692 0,83 0,685 0,57 5 4 9 b. Xác định tỷ lệ Ho(III): HX Để xác định tỷ lệ Ho(III): HX, chúng tôi dùng phương pháp chuyển dịch cân bằng, sau khi đã xử lý thống kê [8] kết quả cho thấy tỷ lệ Ho(III) : HX = 1 : 1. Điều kiện tạo phức tối ưu là khi: Nồng độ CH3COOH gấp 267 lần nồng độ Ho3+; nồng độ CH2ClCOOH gấp 300 lần nồng độ Ho3+ ; nồng độ CHCl2COOH gấp 333 lần nồng độ Ho3+; nồng độ CCl3COOH gấp 400 lần nồng độ Ho3+. Như vậy bằng các phương pháp xác định thành phần khác nhau, chúng tôi đã xác định được thành phần của các phức đa phối tử: Ho(III): PAN: HX = 1 : 2 : 1. 5. Xây dựng phương trình đường chuẩn và xác định hệ số hấp thụ phân tử gam: 7
Hệ số hấp thụ phân tử gam của các phức đa phối tử Ho(III) - PAN - HX được xác định theo pháp Cama [8]. Kết quả xây dựng phương trình đường chuẩn và xác định hệ số hấp thụ phân tử gam () như sau: Bảng 3: Phương trình đường chuẩn và xác định hệ số hấp thụ phân tử gam: Phức đa phối tử Phương trình đường Hệ số hấp thụ phân tử chuẩn gam A = 0,088 + 2,503.104  = (2,497  0,045)104 Ho(III) - PAN - CH3COOH C 3 Ho  = (2,496  0,039)104 Ho(III) - PAN - A = 0,087 + 2,484.104. C CH2ClCOOH 3 Ho  = (2,455  0,014)104 Ho(III) - PAN - A = 0,084 + 2,476.104. C CHCl2COOH 3 Ho  = (2,447  0,026)104 Ho(III) - PAN - A = 0,084 + 2,472.104. C CCl3COOH 3 Ho 6. Nghiên cứu cơ chế tạo phức, tính bằng số bền của phức: 8
Chúng tôi đã sử dụng phương pháp nghiên cứu cơ chế tạo phức đa phối tử [9] đối với các hệ nghiên cứu. Kết quả cho thấy: Dạng kim loại đi vào phức là Ho(OH)2+, thuốc thử đi vào phức dạng R- và axit đi vào phức ở dạng X- (CH3COO- , CH2ClCOO- ...), hằng số bền của các phức đa phối tử như sau: Ho(III) - PAN - CH3COOH có lg = 21,472  0,458 Ho(III) - PAN - CH2ClCOOH có lg = 21,410  0,546 Ho(III) - PAN - CHCl2COOH có lg = 21,352  0,565 Ho(III) - PAN - CCl3COOH có lg = 21,321  0,566 Như vậy HX đi từ CH3COOH đến CCl3COOH thì phức đa phối tử tương ứng của nó có hằng số bền giảm dần. KẾT LUẬN Đã nghiên cứu các phức đa phối tử trong hệ Ho(III) - PAN - HX (CH3COOH, CH2ClCOOH...) bằng phương pháp trắc quang, kết quả đạt được là: * Xác định được các điều kiện tạo phức tối ưu, thành phần của các phức, cơ chế tạo phức cũng như xác định hệ số hấp thụ phân tử gam (), hằng số bền ( ) của các phức. 9
* Các phức đa phối tử với phối tử thứ 2 (HX) đi từ CH3COOH đến CCl3COOH thì các tham số định lượng của phức cũng thay đổi. Cụ thể là độ bền của phức và hệ số hấp thụ phân tử gam giảm dần; khoảng pH tối ưu dịch chuyển vào vùng axit hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Đức Vượng. Nghiên cứu sự tạo phức trong hệ Ho(III) - PAR bằng phương pháp trắc quang. Thông báo khoa học trường ĐHSP Huế số 1 (41) (2002) 209 - 213. 2. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Hữu Hiền. Nghiên cứu các phức đa-ligan trong hệ Ho(III) - PAR - axit axêtic và các dẫn xuất Clo của nó bằng phương pháp trắc quang. Tạp chí Hóa học, T40, (2002) 57 - 59 . 3. Nguyễn Đình Luyện, Lê Thị Bích Ngọc. Nghiên cứu sự tạo phức trong hệ Ho(III) - PAN bằng phương pháp trắc quang. Thông báo khoa học trường ĐHSP Huế số 1 (47), (2004) 139 - 143 . 4. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Phạm Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu sự tạo phức của Fe(III) với PAN trong dung dịch nước và ứng dụng...Tạp chí Hóa học. T38, số 4, (2000) 6 - 9 10
5. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Phạm Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu sử dụng phức của Fe(III) với PAN để làm giàu và xác định sắt trong nước cất một lần bằng phương pháp chiết trắc quang. Tạp chí Hóa học, T39, số 1 (2001) 14 - 16 . 6. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Phạm Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu cơ chế tạo phức giữa Fe(III) với PAN trong dung dịch nước axêtôn. Tạp chí Hóa học T40, số 3 (2002) 20 - 23 . 7. Hồ Viết Quý. Phức chất trong hóa học. NXB KHKT Hà Nội (1999). 8. Hồ Viết Quý, Nguyễn Tinh Dung. Các phương pháp phân tích hóa lý. ĐHSP Hà Nội (1999) 9. Hồ Viết Quý. Nghiên cứu cơ chế tạo phức giữa ion kim loại và thuốc thử hữu cơ. Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội, số 1 (1992) 28 - 30 A STUDY ON THE MULTI - LIGAND COMPLEXES IN THE SYSTEM Ho (III) - 1-(2 - PYRIDYLAZO) -2-NAPHTOL (PAN) HX (CH3COOH. CH2ClCOOH ...) BY SPECTROPHOTOMETRIC METHOD 11
Nguyen Dinh Luyen, Le Thi Bich Ngoc College of Pedagogy, Hue University. SUMMARY The multi - ligand complexes in the system Ho (III)-1-(2-pyridylazo) -2- naphtol (PAN)- HX (CH3COOH, CH2ClCOOH, CHCl2COOH; CCl3COOH) were studied using spectrophotometric method. The composition, mechanism of the multi-ligand complexes formation was established. The form of the metallic ion, of the ligand in the formed complexes and their molar absorption, conditional stability constants were determined. 12