Nghiên cứu sự tạo phức ña phối tử giữa Co(II) với PAN và CH3COOH bằng phương pháp trắc quang

Ngoài ra, bản thân các nguyên tố vi lượng còn giữ vai trò quan trọng ñối với sự phát triển của ñộng thực vật, việc thừa hoặc thiếu các nguyên tố vi lượng ñều không có lợi cho ñời sống củ

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa Lời cam ñoan Lời cảm ơn Mục lục 1

Danh mục các bảng và các hình vẽ 4

Mở ñầu 6

1 Lý do chọn ñề tài 6

2 Mục tiêu nghiên cứu 7

3 Nhiệm vụ và ñối tượng nghiên cứu 7

4 ðối tượng nghiên cứu 7

5 Phương pháp nghiên cứu 7

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược về các nguyên tố nhóm VIIIB 8

1.1.1 Cấu tạo và tính chất của các nguyên tố nhóm VIIIB 8

1.1.2 Giới thiệu chung về coban 9

1.2 Thuốc thử 1-(2-pyridylazo) –naphtol (PAN) và axeton 11

1.2.1 Tính chất của thuốc thử PAN 11

1.2.2 Khả năng tạo phức của thuốc thử PAN .12

1.2.3 Axeton 13

1.3 Axit axetic 13

1.4 Các phương pháp trắc quang xác ñịnh thành phần của phức 13

1.4.1 Phương pháp tỉ số mol (phương pháp bão hòa ) .13

1.4.2 Phương pháp hệ ñồng phân tử gam .14

1.4.3 Phương pháp Staric – Bacbanen .15

1.4.4 Phương pháp chuyển dịch cân bằng .16

1.5 Các phương pháp xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam của phức 17

1.5.1 Phương pháp Cama xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam của phức 17

1.5.2 Phương pháp thực nghiệm .18

Chương 2 KỶ THUẬT THỰC NGHIỆM 2.1 Dụng cụ và máy móc 19

2.2 Hóa chất .19

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu sự tạo phức ña phối tử Co(II)-PAN-CH 3 COOH 21

3.1.1 Thuốc thử PAN 21

3.1.2 Hiệu ứng tạo phức ña phối tử 22

3.1.3 Sự phụ thuộc mật ñộ quang vào tỉ lệ axeton : nước 23

3.1.4 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức ña phối tử vào thời gian 24

3.1.5 Sự phụ thuộc mật ñộ quang vào pH 25

3.1.6 Sự phụ thuộc mật ñộ quang vào nồng ñộ CH3COOH 26

3.2 Xác ñịnh thành phần phức ña phối tử Co(II)-PAN-CH 3 COOH 27

3.2.1 Phương pháp tỷ số mol xác ñịnh thành phần Co(II):PAN 27

3.2.2 Phương pháp hệ ñồng phân tử gam .28

3.2.3 Phương pháp Staric-Bacbanen .29

3.2.4 Phương pháp chuyển dịch cân bằng (xác ñịnh tỉ lệ Co(II):CH3COOH) 31

3.3 Xây dựng phương trình ñường chuẩn của phức ña phối tử Co(II)-PAN-CH 3 COOH 32

3.3.1 Phương trình ñường chuẩn của phức Co(II)-PAN-CH3COOH 32

3.3.2 Xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam của phức Co(II):PAN:CH3COOH bằng phương pháp Cama 34

3.3.3 Tính ε theo phương pháp thực nghiệm 35

KẾT LUẬN 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 1.1 Vùng tồn tại các ñặc trưng quang học của PAN 12

3 3.1 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của thuốc thử PAN vào bước sóng 21

4 3.2 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của dung dịch Co(II)- PAN (∆Α1) và

dung dịch Co(II)-PAN-CH3COOH (∆Α2) vào bước sóngλ(nm)

22

5 3.3 Sự phụ thuộc ∆Αvào tỷ lệ Vaxeton : Vnước của dung dịch phức

Co(II):PAN:CH3COOH

23

6 3.4 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức ña phối tửvào thời gian 24

7 3.5 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức ña phối tử vào pH 25

8 3.6 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức vào nồng ñộ CH3COOH 26

9 3.7

10 3.8 Sự phụ thuộc mật ñộ quang vào C

C

3

31

15 3.13 X ử lý thống kê sự phụ thuộc mật ñộ quang vào CCo(II) 34

16 3.14 Xử lý thống kê xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam 35

17 3.15 Xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam theo phương pháp thực

nghiệm

35

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

2 1.2 Sự phụ thuộc ∆A của phức vào nồng ñộ của dung dịch ñồng

5 3.1 Sự phụ thuộc mật ñộ quang của thuốc thử PAN vào bước sóng 21

7 3.3 ðồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật ñộ quang vào tỉ lệ Vaxeton:Vnước 24

8 3.4 ðồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức ña phối tử

vào thời gian

25

10 3.6 ðồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật ñộ quang của phức vào nồng

Sự phụ thuộc mật ñộ quang vào tỷ lệ PAN:Co(II) 28

13 3.9 Sự phụ thuộc ∆Α/CPAN vào ∆Α / ∆Αgh 29

MỞ ðẦU

1 Lý do chọn ñề tài

Ngày nay khi khoa học và kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, nhu cầu sản xuất và

ứng dụng các vật liệu siêu tinh khiết và các ngành công nghiệp trở nên rất cấp bách

Ngoài ra, bản thân các nguyên tố vi lượng còn giữ vai trò quan trọng ñối với sự phát triển của ñộng thực vật, việc thừa hoặc thiếu các nguyên tố vi lượng ñều không có lợi cho ñời sống của chúng ta, trong ñó Coban là một trong những nguyên tố chuyển tiếp có tầm quan trọng nhất ñối với nhiều ngành khoa học và hiện ñang ñược sự chú

ý và nghiên cứu sâu rộng Ngoài ra, Coban còn là nguyên tố vi lượng tham gia vào các quá trình chuyển hóa tế bào

Có rất nhiều phương pháp xác ñịnh Coban Tuy nhiên, tùy vào từng loại mẫu

mà người ta sử dụng các phương pháp như: phương pháp phân tích thể tích, phương pháp trọng lượng, phương pháp trắc quang và một số phương pháp hóa lý khác nhưng trong ñó phương pháp trắc quang là phương pháp ñược sử dụng nhiều nhất

và tuy phương pháp này chưa phải là hoàn toàn ưu việt nhưng xét về nhiều mặt nó

có những ưu ñiểm nổi bật như: có ñộ lặp lại, ñộ chính xác cao và ñộ nhạy ñạt yêu cầu phân tích Mặt khác, phương pháp này chỉ cần máy móc không quá ñắt, dễ bảo quản cho giá thành phân tích rẽ, phù hợp với yêu cầu cũng như ñiều kiện của các phòng thí nghiệm nước ta hiện nay [8] Bên cạnh ñó như chúng ta ñã biết, phức chất cũng có vai trò vô cùng quan trọng trong các ngành công nghiệp hóa chất và rất

ñược sự quan tâm của các nhà khoa học chẳng hạn như vào ñầu thế kỷ XVIII, phức

chất ñược biết và sử dụng ñầu tiên có màu xanh Beclin có thành phần KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3 do ðiesbat người ðức ñiều chế ñược dùng làm chất bột màu Phức chất thứ hai ñược biết bởi Taxac người Pháp vào năm 1789 là hợp chất màu nâu ñỏ tạo nên khí amoniac kết hợp với quặng của kim loại Coban Trong lịch

sử phát triển của hoá học phức chất, những phức chất ñược biết ñến và nghiên cứu

ñầu tiên chính là phức chất của kim loại chuyển tiếp [8]

Xuất phát từ thực tiễn ñó chúng tôi ñã chọn ñề tài “ Nghiên cứu sự tạo phức

ña phối tử giữa Co(II) với PAN và CH 3 COOH bằng phương pháp trắc quang ” là

một trong những hướng ñể nâng cao ñộ nhạy, ñộ chọn lọc, ñộ chính xác của phép xác ñịnh hàm lượng Coban trong thực tế nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

ðể giải quyết ñề tài này chúng tôi tiến hành nghiên cứu những vấn ñề sau:

- Xác ñịnh thành phần phức giữa Co(II) với PAN và CH3COOH

- Xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam (ε) bằng phương pháp trắc quang

3 Nhiệm vụ và ñối tượng nghiên cứu

+ Khảo sát hiệu ứng tạo phức giữa Co2+ với PAN và CH3COOH

+ Khảo sát các ñiều kiện tối ưu của sự tạo phức

+ Xác ñịnh tỉ lệ tạo phức Co(II):PAN:CH3COOH

+ Xây dựng phương trình ñường chuẩn

+ Xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam (ε) của phức

5 Phương pháp nghiên cứu

ðể nghiên cứu sự tạo phức ña phối tử giữa Co(II) với PAN và CH3COOH bằng phương pháp trắc quang, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau ñây:

Xác ñịnh tỉ lệ tạo phức giữa Co(II) với PAN dùng các phương pháp như:

- Phương pháp hệ ñồng phân tử gam

- Phương pháp tỉ số mol

- Phương pháp Staric – Bacbanen

- Phương pháp chuyển dịch cân bằng

Xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam bằng phương pháp Kamar và phương pháp trung bình

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược về các nguyên tố nhóm VIIIB

1.1.1 Cấu tạo và tính chất của các nguyên tố nhóm VIIIB

Nhóm VIIIB bao gồm 9 nguyên tố xếp trong 3 cột: sắt (Fe), ruteni (Ru) và osmi (Os); coban (Co), rodi (Rh) và tridi (Ir); Niken (Ni), paladi(pd) và platin (Pt) Dưới ñây là một số ñặc ñiểm của nguyên tố nhóm VIIIB:

Nguyên tố, số thứ tự

Cấu hình electron hóa trị

Bán kính nguyên tử,A0

Fe, 26 3d64s21,26

Co, 27 3d74s21,25

Ni, 28 3d84s21,24 Nguyên tố, số thứ tự

Cấu hình electron hóa trị

Bán kính nguyên tử A0

Ru, 44 4d75s1 1,35

Rh, 45 4d85s11,34

Pd, 46 4d105s01,37 Nguyên tố, số thứ tự

Cấu hình electron hóa trị

Bán kính nguyên tử A0

Os, 76 5d66s21,35

Ir, 77 5d76s21,35

Pt, 78 5d96s11,35

Những nguyên tố nhóm VIIIB nằm chính giữa chu kì lớn Nguyên tử của tất cả các nguyên tố này ñều có 1 hay 2 electron ở lớp ngoàicùng nên chúng là các kim loại Trong các nguyên tố này, những obitan d lần lượt ñược ñiền thêm electron thứ hai ðiều này làm cho những nguyên tố ñứng cạnh nhau trong một chu kì có tính chất giống nhau

Số oxi hóa cực ñại của nhóm nguyên tố này có thể là +8, thể hiện trong các oxit RuO4 và OsO4, còn các nguyên tố khác có số oxi hóa thấp hơn So với các nhóm VB,VIB và VIIB, khuynh hướng tạo nên oxitaxit ứng với trạng thái oxi hóa cao của nguyên tố giảm xuống, trừ Fe, Ru và Os

Sự biến ñổi tính chất của các nguyên tố trong mỗi cột cũng tương tự sự biến

ñổi tính chất trong các nhóm kim loại chuyển tiếp khác Ví dụ như khi ñi từ nguyên

tố trên xuống nguyên tố dưới ở trong mỗi cột, ñộ bền của hợp chất ứng với trạng thái oxi hóa cao tăng lên

Các nguyên tố nhóm VIIIB có ít nhiều những tính chất của kim loại quý Chúng có khả năng xúc tác nhiều phản ứng hóa học

Những ion của kim loại nhóm VIIIB rất dễ tạo nên nhiều phức chất bền

1.1.2 Giới thiệu chung về Coban

1.1.2.1 Trạng thái thiên nhiên, vai trò, ứng dụng, ñộc tính và ñiều chế Coban

Trạng thái thiên nhiên

Trong tự nhiên Coban không có quặng riêng thường lẫn với các chất khác như Cobatin (CoAsS) chứa 35,4%Co, Smatit (CoAs2), chiếm 0,001% tổng số nguyên tử trong vỏ trái ñất Trong ñất trồng hàm lượng Coban chiếm 5mg/kg, còn trong nước

tự nhiên thì rất ít

Vì trữ lượng bé của Coban, hằng năm tổng lượng Coban sản xuất trên thế giới chỉ vào khoảng 20 ngàn tấn mặc dù Coban là vật liệu chiến lược, nhất là ñối với kỹ thuật và quốc phòng

Vai trò và ứng dụng

Coban có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể như kích thích tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hóa gluxit, chuyển hóa các chất vô cơ, tham gia vào quá trình tạo vitamin B12 (C63H88OO14N14Peo) và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp luyện kim

Coban ñược ứng dụng trong kỷ nghệ thuỷ tinh mẫu, trong công nghiệp ñồ sứ, luyện kim ñể chế tạo những hợp kim và thép ñặc biệt Coban và các hợp chất của nó

ñược dùng làm chất xúc tác cho nhiều quá trình hóa học Muối của Coban thường ñược sử dụng làm chất sắc tố trong hội họa , ñồgốm,…

Mặc dù Coban không bị coi là ñộc như hầu hết các kim loại nặng vì theo những nghiên cứu mới ñây tại Mỹ thì không có sự liên hệ giữa Coban trong nước và bệnh ung thư ở người

Tuy nhiên, với hàm lượng lớn Coban sẽ gây tác ñộng xấu ñến cơ thể người và

ñộng vật

Trong công nghiệp người ta ñốt cháy cobantin ñể chuyển các kim loại trong ñó thành oxit kim loại còn As và S thoát ra ngoài dưới dạng As2O3 và SO2 Chế hóa các oxit kim loại với dung dịch HCl ñể chuyển chúng thành clorua Nâng cao pH của dung dịch clorua và thêm clorua vôi ñủ ñể oxi hóa Co(II)

2Co(OH)2 + H2O + CaOCl2 = 2Co(OH)3 + CaCl2

Nung kết tủa Co(OH)3 ñể ñược oxit rồi dùng Chay CO ñể khử:

Co3O4 + 4C 900 −11000C→

3Co + 4CO

Co3O4 + 4C   300 −  900  0C→

3Co + 4CO2

1.1.2.2 Tính chất lý hóa của Coban

Coban là nguyên tố chuyển tiếp (còn gọi là nguyên tố vi lượng) nằm ở ô 27 nhóm VIII B trong Bảng hệ thống tuần hoàn D.I Mendeleev, nguyên tử lượng 58,9332 ñvC

Coban có cấu hình electron hóa trị 3d74s2, bán kính nguyên tử 1,25A0, bán kính ion Coban(II) 0,82A0 và Coban(III) là 0,64A0

Coban là kim loại màu xám có ánh kim, có từ tính Nó hóa rắn và rất chịu nóng, bền với không khí và nước, nhưng dễ bị oxi hoá khi nghiền nhỏ ở nhiệt ñộ ñốt

ñến sáng chói, nó bốc cháy trong không khí và tạo thành Co3O4

Một số thông số vật lý của Coban

ðộ cứng

(thang moxơ)

Nhiệt ñộ thăng hoa (0C)

Coban tạo thành các oxit sau: CoO có màu lục xám tan trong axit loãng tạo thành muối tương ứng,Co2O3 màu ñen ñều tan trong HCl giải phóng Cl2 và tạo thành CoCl3

Coban tan trong HCl, H2SO4 giải phóng khí hidro, dễ tan trong HNO3 loãng giải phóng ra khí NO HNO3 và H2SO4 ñặc ñều làm trơ Coban

Các Coban oxit và Co(OH)2 ñều có tính bazơ, không tan trong nước dễ tan trong axit tạo thành muối tương ứng, tan trong amoniac tạo thành phức amoniacat Co(OH)2 + 6 NH3 = [ Co(NH3)6](OH)2

1.1.2.3 Khả năng tạo phức của Coban

Coban có khả năng tạo phức rất tốt với các phối tử vô cơ và hữu cơ như NH3, SCN, ADTA, DTPA, axit axetic, triclo axetic, xitric, tactric,… và ñộ bền của những phức chất ñó tăng lên theo chiều giảm bán kính ion

1.2 Thuốc thử 1-(2-pyridylazo) naphtol ( PAN ) và axeton [5]

1.2.1 Tính chất của thuốc thử PAN

Thuốc thử 1-(2-pyridylazo) naphtol (PAN) có công thức phân tử C15H11ON3 (M = 249,28ñvC)

Công thức cấu tạo

N OH

1- (2- pyridyl) naphtol (PAN) PAN là chất bột màu ñỏ, không tan trong nước, tan trong rượu, trong axeton, CHCl3 và H2SO4 ñậm ñặc

PAN tồn tại ở các dạng H2R+, HR, R- Dung dịch PAN trong các dung môi hữu cơ có màu vàng ñến da cam, λmax= 460-520nm

Bảng 1.1 Vùng tồn tại các ñặc trưng quang học của PAN

365

1,58 1,62

362

1,82 1,51

1.2.2 Khả năng tạo phức của thuốc thử PAN

Thuốc thử PAN là chất chỉ thị kim loại dùng trong chuẩn ñộ complexon Nó là thuốc thử ñể xác ñịnh trắc quang Cu(II), Ni, In, Mn, Zn, các nguyên tố ñất hiếm và trong ñó có Coban

Thuốc thử PAN có khả năng tạo phức chelate màu với nhiều ion kim lọai:

- Với ion Pd2+ và Co2+ tạo phức màu xanh, với các ion khác cho phức màu ñỏ

- Với Bi3+ : dung dịch HNO3, pH =1-3, chất chỉ thị ñổi màu từ hồng sang vàng lục

- Với Cu2+ : pH = 3-5, ñệm axetat cần ñun ñến 70-800C, chất chỉ thị ñổi màu

Phản ứng tạo phức của PAN ñược khảo sát kỹ với hơn 40 nguyên tố và trong nhiều dung môi khác Phổ hấp thụ của phức MeRm(n-m)+ chuyển từ vùng sóng ngắn

ñến vùng sóng dài (530-678nm) Phức chất có ñộ nhạy cao ε = (1-9).104, tương ñối bền, phụ thuộc vào bản chất kim loại, dung môi, thành phần của phức Men+ - PAN = 1:1 hay 1:2

Một số tính chất của axit axetic ñược ghi ở bảng 1.2 dưới ñây

Bảng 1.2 Tính chất của axit axetic

Tên các axit Công thức phân tử Khối lượng phân tử pKa

Axit axetic tan rất tốt trong nước và có khả năng tạo phức không màu với nhiều ion kim loại Khi tạo phức với Coban, các axit này ñóng vai trò ligan thứ hai Tùy thuộc vào pH của sự tạo phức và ion trung tâm mà tỷ lệ thành phần của chúng trong phức (Me-PAN-HX) là khác nhau

1.4 Các phương pháp trắc quang xác ñịnh thành phần của phức [3]

Có rất nhiều phương pháp ñể xác ñịnh thành phần của phức trong dung dịch nhưng chúng tôi chỉ dùng một số phương pháp tiêu biểu sau ñây:

1.4.1 Phương pháp tỉ số mol (phương pháp bão hòa )

Phương pháp này dựa trên sự xây dựng ñồ thị phụ thuộc của mật ñộ quang ∆A

vào nồng ñộ một trong hai cấu tử khi nồng ñộ của cấu tử kia không ñổi Nếu phức bền thì ñồ thị thu ñược là 2 ñường thẳng cắt nhau tỉ số nồng ñộ CM/CR hoặc CR/CM, tại ñiểm cắt chính là hệ số tỷ lượng của các cấu tử tham gia phản ứng Trong trường hợp phức tạo thành tương ñối kém bền ta sẽ thu ñược một ñường cong – ñiểm cắt (ứng với tỷ số mol) của hai ñường tiếp tuyến với hai phần ñường cong của ñồ thị

Ví dụ: CM = const, CR tăng dần thì ñồ thị có dạng:

∆A

1.4.2 Phương pháp hệ ñồng phân tử gam

Cơ sở của phương pháp là dựa vào việc xác ñịnh tỷ số nồng ñộ của các chất phản ứng với hiệu suất cực ñại của phức vào thành phần dung dịch ñược ñặc trưng bằng một ñiểm cực ñại ðiểm này tương ứng với nồng ñộ cực ñại của phức

Pha các dung dịch M, R có nồng ñộ phân tử gam như nhau nhưng cố ñịnh thể tích của dung dịch: VM + VR = const và thay ñổi thể tích từng cấu tử M, R

Sau ñó xây dựng ñồ thị sự phụ thuộc mật ñộ quang vào tỷ lệ thể tích (nồng ñộ) các cấu tử: ∆A = f(VM/VR) hay ∆A = f(VM/VM+VR)

Với phức: mM + nR
MmRn

Tại ñiểm cực ñại Xmax ứng với hệ số tỷ lượng các cấu tử trong phức

Xmax=

m n

n C

C

C

R M

R

+

=+Nếu cực ñại xác ñịnh trên ñường cong không rõ thì phải xác ñịnh vị trí này

bằng cách ngoại suy kéo dài các cạnh tương ứng ñến gặp nhau và giao ñiểm này có

hoành ñộ Xmax

1.4.3 Phương pháp Staric – Bacbanen

Dùng phương trình tổng ñại số các hệ số tỷ lượng của phản ứng, phương trình

này ñặc trưng cho thành phần của hỗn hợp cân bằng tại ñiểm có hiệu suất cực ñại

Phương pháp này cho phép xác ñịnh thành phần các phức chất tạo ñược theo

bất kì hệ số tỷ lượng nào ðối với phản ứng tạo phức:

−

⋅

n m

−

= Ρ

−

⋅

= Ρ

n m

m n

m C

C

gh gh

khi ∆Α =max

Μ

C (6)

Từ (3) và (6) ta có hệ phương trình ñể xác ñịnh m và n:

Phương pháp này ñược dùng ñể xác ñịnh thành phần của các phức ñơn nhân

MRn Ở nồng ñộ cố ñịnh của M, nếu tăng dần nồng ñộ của phối tử HR thì cân bằng của phản ứng giữa M và phối tử HR, sẽ chuyển dịch sang phải

M + nHR
MRn + nH+ KP (1)

n

n n

HR M

H R

] ][

[

] ][

H

HR M

MR

] [

] [ ]

[

] [

+ Ρ Κ

= (2) Lấy logarit hai vế của (2): lg[MRn]/[M] = lgKP + npH + n.lg[HR] (3)

Vì nồng ñộ của phức tỷ lệ thuận với mật ñộ quang ∆A của phức và nồng ñộ của ion kim loại [M] = CM – [MRn] tỷ lệ thuận với ( ∆Αgh−∆Αi), nên xây dựng

ñường cong bão hòa ñể xác ñịnh ∆Agh giống như phương pháp tỷ số mol

Từ (3): lg lg npH n lg[HR]

i gh

Vì CHR >> CM nên lg[HR] ≈ lgCHR ⇒ lg a n lg[HR]

i gh

1.5 Các phương pháp xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam của phức

1.5.1 Phương pháp Cama xác ñịnh hệ số hấp thụ phân tử gam của phức [7]

Giả sử phản ứng tạo phức giữa PAN (HR) và Co(II) (Mn+) xảy ra theo phương trình:

Mn+ + qHR
MRq(n-q)+ + qH+ K (1) Nồng ñộ ban ñầu: c q.c 0 0

Nồng ñộ cân bằng: c-x q(c-x) x h

Trong ñó: h là nồng ñộ [H+] lúc cân bằng

Gọi εHR,εMR lần lượt là hệ số hấp thụ phân tử ε của thuốc thử HR, MRq(n-q)+

ðối với thí nghiệm thứ I, theo ñịnh luật tác dụng khối lượng, ta có:

) 1 (

) (

) ( )

( )]

( [

]

i i q i i

q i q

q q

x C h

q x

x C x C q

h x HR

M

h MR

(2)

Và theo ñịnh luật hấp thụ ánh sáng và ñịnh luật cộng tính, ta có:

l x l

q x C l

MR l

HR MR HR

q l

qlC x

q εε

Từ (2) và (3), ta có:

) (

) (

)

HR q MR

HR i i q

i i q cb

l

qlC x

C h

q

εε

) (

)

HR q MR

HR k k q

k k q cb

l

qlC x

C h

q

εε

.

.

k

i MR i k HR k

i HR i

q

q

l C

l C C ql

C ql

ε

εε

ε

(6)

B C

l q

C l q l

C

l

k HR k

i HR i

k MR

k

i MR i

.

.

.

ε

εε

ε

(7)

Với Ck = n.Ci ta ñược

)1.(

B

i

i k

MR q

ε (8) Giá trị εMR q tính ñược là giá trị trung bình từ một số cặp thí nghiệm với nồng

ñộ Ci và Ck của ion kim loại thay ñổi

Từ εHR thay vào (7) và từ (8) ta tìm ñược εMR q Lấy εMR q thay vào (3) tìm

ñược xi, sau ñó thay xi vào (2) tìm ñược Kcb và biết KHR từ ñó xác ñịnh ñược hằng

l

⇒ = Α

=

Α ε ε

Trong ñó A là mật ñộ quang của phức; C là nồng ñộ của phức (mol/l); l = 1(cm): chiều dày Cuvet; ε: hệ số hấp thụ phân tử gam của phức ( l.mol-1.cm-1)

Chương 2

KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

2.1 Dụng cụ và máy móc

2.1.1 Dụng cụ

- Phễu chiết, cốc thủy tinh

- Các lọai buret, pipet,bình ñịnh mức, ống ñong,…

- Bếp ñiện

2.1.1 Máy móc

- Máy ño quang UV-VIS (Motic - ðức)

- Cân phân tích Trung Quốc

- Máy ño pH Mobile-Casy (Cộng hòa liên ban ðức)

2.2 Hóa chất

2.2.1 Dung dịch chuẩn Co 2+ 10 -3 M

Cân chính xác trên cân phân tích một lượng CoSO4.H2O hòa tan bằng nước cất

có mặt của axit H2SO4 2% trong bình ñịnh mức 1000ml ñịnh mức tới vạch Chuẩn hóa nồng ñộ Co(II) ñã pha bằng cách chuẩn ñộ complexon

Các dung dịch loãng hơn của Co(II) dùng ñể pha chế hằng ngày ñược pha loãng

từ dung dịch gốc

2.2.2 Dung dịch chuẩn PAN 10 -3 M

Cân một lượng chính xác thuốc thử PAN trên cân phân tích, sau ñó hòa tan bằng axeton trong bình ñịnh mức 250ml rồi ñịnh mức tới vạch ta ñược dung dịch PAN có

CM = 10-3M

Các dung dịch loãng hơn của PAN dùng ñể pha chế hằng ngày ñược pha loãng

từ dung dịch gốc