Nghiên cứu sự tạo phức của Tecbi (Tb), Dysprozi (Dy), Honmi (Ho), Ecbi (Er) với L - Asparagin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

Số hóa bởi trung tâm học liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM






PHẠM THẾ CƢỜNG



NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA TECBI (Tb), DYSPROZI (Dy),
HONMI (Ho), ECBI (Er) VỚI L - ASPARAGIN VÀ BƯỚC ĐẦU
THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG




Chuyên ngành: Hoá vô cơ
Mã số: 60.44.0113




LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Nguyễn Trọng Uyển



Thái Nguyên, năm 2013


Số hóa bởi trung tâm học liệu
LỜI CẢM ƠN
Luận văn đƣợc hoàn thành tại khoa Hóa học, trƣờng Đại học Sƣ phạm,
Đại học Thái Nguyên.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS Nguyễn Trọng Uyển đã
hƣớng dẫn tận tình, chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng quản lí đào tạo Sau đại
học, khoa Hóa học trƣờng Đại học Sƣ phạm Đại học Thái Nguyên, phòng Vi
sinh vật trƣờng Đại học Y Dƣợc Thái Nguyên, Viện khoa học Sự sống Đại học
Thái Nguyên, phòng quang phổ hồng ngoại Viện Hóa học - Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, phòng Hóa lý trƣờng Đại Học Sƣ phạm I Hà Nội, đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực
hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trực tiếp giảng dạy, gia
đình, cơ quan và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho Em trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành
luận văn.
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2013
Tác giả

Phạm Thế Cƣờng




Số hóa bởi trung tâm học liệu
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng
tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công
trình nào khác.

Xác nhận của ngƣời hƣớng dẫn Tác giả



GS.TS Nguyễn Trọng Uyển Phạm Thế Cƣờng



Xác nhận của trƣởng khoa Xác nhận của chủ tịch hội đồng




TS. Nguyễn Thị Hiền Lan TS. Nguyễn Thị Hiền Lan

Số hóa bởi trung tâm học liệu
i
MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ i
Lời cảm ơn ii
Lời cam đoan iii
Mục lục iv
Danh mục bảng v
Danh mục hình vi
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vii
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1 3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) 3
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH 3
1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH 7
1.1.3. Giới thiệu về tecbi, dysprozi, honmi và ecbi 10
1.2. Giới thiệu về amino axit và L-asparagin 13
1.2.1. Sơ lƣợc về amino axit 13
1.2.2. Sơ lƣợc về L-asparagin 14
1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH với các aminoaxit 15
1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH 15
1.3.2. Khả năng tạo phức của các NTĐH với aminoaxit 18
1.4. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit 19
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu sự tạo phức trong dung dịch 20
1.5.1. Phƣơng pháp chuẩn độ đo pH 20
1.5.2. Phƣơng pháp xác định hằng số bền của phức chất tạo thành 21

1.6. Các phƣơng pháp nghiên cứu phức rắn 22
1.6.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 22


Số hóa bởi trung tâm học liệu
ii
1.6.2. Phƣơng pháp phân tích nhiệt 23
1.7. Giới thiệu về vi khuẩn Salmonella, E.coli. 24
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25
2.1. Hóa chất và thiết bị 25
2.1.1. Hóa chất 25
2.1.2. Thiết bị 26
2.2. Nghiên cứu sự tạo phức của các ion Tb
3+
, Dy
3+
, Ho
3+
, Er
3+
với L-
asparagin bằng phƣơng pháp chuẩn độ đo pH. 27
2.2.1. Xác định hằng số phân ly của L-asparagin ở 25

1
0
C, lực ion 0,10 27
2.2.2. Nghiên cứu sự tạo phức của các ion Tb
3+
, Dy

3+
, Ho
3+
, Er
3+
với
L-asparagin 30
2.3. Tổng hợp và xác định thành phần phức chất rắn 35
2.3.1. Tổng hợp phức chất 35
2.3.2. Xác định thành phần của các phức chất 35
2.3.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phân tích nhiệt 37
2.3.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng
ngoại 41
2.4. Bƣớc đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của
NTĐH với L_asparagin 44
2.4.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Tb(Asn)
3
.2H
2
O 44
2.4.2. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Dy(Asn)
3
.2H
2
O 46
KẾT LUẬN 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO 51
PHỤ LỤC 1

Số hóa bởi trung tâm học liệu
iii
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các phân nhóm của dãy NTĐH [6] 4
Bảng 1.2. Một số đặc điểm của L - asparagin 14
Bảng 2.1. Kết quả chuẩn độ dung dịch H
2
Asn
+
2.10
-3
M bằng dung dịch
KOH 2,5.10
-2
M ở 25

1
0
C; lực ion I = 0,10 27
Bảng 2.2. Giá trị các hằng số phân ly pK
1
và pK
2
của L-asparagin ở 25

1
0
C; lực ion I = 0,10 30

Bảng 2.3. Kết quả chuẩn độ hệ Ln
3+
: H
2
Asn
+
= 1: 2 bằng KOH 2,5.10
-2
M
ở 25

1
0
C; I = 0,10 31
Bảng 2.4. Logarit hằng số bền của các phức chất LnAsn
2+
(Ln: Tb, Dy,
Ho, Er) ở 25 ± 1
0
C; I = 0,1 35
Bảng 2.5. Kết quả phân tích thành phần (%) các nguyên tố (Ln, C, N)
của phức chất Ln(Asn)
3
.nH
2
O 36
Bảng 2.6. Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của các phức chất 39
Bảng 2.7. Các tần số hấp thụ đặc trƣng (cm
-1
) của L-asparagin và các

phức chất 43
Bảng 2.8. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất
Tb(Asn)
3
.2H
2
O và Dy(Asn)
3
.2H
2
O 47
Bảng 2.9. Kết quả so sánh ảnh hƣởng của Tb(Asn)
3
.2H
2
O, Tb(NO
3
)
3
,
Dy(Asn)
3
.2H
2
O, Dy(NO
3
)
3
, L-asparagin đến vi khuẩn
Salmonella spp, E.coli 49

Số hóa bởi trung tâm học liệu
iv
DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Đƣờng cong chuẩn độ dung dịch H
2
Asn
+
2.10
-3
bằng dung dịch
KOH 2,5.10
-2
M ở 25

1
0
C, I = 0,10 28
Hình 2.2. Đƣờng cong chuẩn độ H
2
Asn
+
và các hệ Ln
3+:
H
2

Asn
+
=1:2 ở
25

1
0
C; I=0,1 32
Hình 2.3. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Tb(Asn)
3
.2H
2
O 37
Hình 2.4. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Dy(Asn)
3
.2H
2
O 38
Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-asparagin 41
Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Tb(Asn)
3
.2H
2
O 42
Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Dy(Asn)
3
.2H
2
O 42
Hình 2.8. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp

của phức Tb(Asn)
3
.3H
2
O 45
Hình 2.9. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của phức
Tb(Asn)
3
.3H
2
O 45
Hình 2.10. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp
của phức Tb(Asn)
3
.2H
2
O, Tb(NO
3
)
3
, L-asparagin 46
Hình 2.11. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của phức
Tb(Asn)
3
.2H
2
O, Tb(NO
3
)
3

, L-asparagin 46
Hình 2.12. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Samonella spp
của phức Dy(Asn)
3
.2H
2
O 47
Hình 2.13. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của phức
Dy(Asn)
3
.2H
2
O 47
Hình 2.14. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Samonella spp
của phức Dy(Asn)
3
.2H
2
O, Dy(NO
3
)
3
, L-asparagin 48
Hình 2.15. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của phức
Dy(Asn)
3
.2H
2
O, Dy(NO
3

)
3
,L-asparagin 48



Số hóa bởi trung tâm học liệu
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ
1.
NTĐH
Nguyên tố đất hiếm
2.
Ln
lantanit
3.
Ln
3+

Ion lantanit
4.
Asn
asparagin
5.
DTPA
đietylen triamin pentaaxetic

6.
EDTA
đietylen điamin tetraaxetic
7.
IMDA
Iminođiaxetic
8.
dixet

-đixetonat
9.
NTA
Nitrilotriaxetic
10.
Phe
Phenylalanin
11.
IR
Infared (hồng ngoại)
12.
DTA
Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi
phân)
13.
TGA
Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis
(phân tích trọng lƣợng nhiệt)
14.
Z
Điện tích hạt nhân, số thứ tự trong bảng hệ thống

tuần hoàn


Số hóa bởi trung tâm học liệu
1
MỞ ĐẦU
Hóa học về các phức chất là một lĩnh vực quan trọng của hóa học hiện
đại. Việc nghiên cứu các phức chất của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) đã
đƣợc nhiều nhà khoa học trong và ngoài nƣớc quan tâm, vì chúng đƣợc ứng
dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ: công nghiệp, nông nghiệp,
sinh học, y dƣợc…[24]
Ở Việt Nam, có nguồn đất hiếm tƣơng đối dồi dào, một số sản phẩm từ
đất hiếm đã đƣợc ứng dụng có hiệu quả nhƣ: trong công nghiệp dùng để chế
tạo nam châm vĩnh cửu cho máy phát điện mini, tuyển quặng, chế tạo thủy
tinh, bột mài, chất xúc tác để xử lí khí thải…; Trong nông nghiệp dùng sản
xuất phân vi lƣợng bón cho cây trồng; Trong sinh học dùng cho việc hấp thụ
các chất dinh dƣỡng cũng nhƣ các tƣơng tác của các vi khuẩn,…
Nguyên tố đất hiếm có khả năng tạo phức bền với nhiều phối tử hữu cơ.
Một trong những loại phức bền đó là phức chất của ion đất hiếm với các
aminoaxit. Các loại phức này cũng đƣợc khẳng định là có hoạt tính sinh học.
Phức chất của các nguyên tố đất hiếm với các aminoaxit rất đa
dạng và phong phú. Tuy nhiên số công trình nghiên cứu phức chất của
các nguyên tố đất hiếm với phối tử L-asparagin còn ít. Trên cơ sở đó
chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu sự tạo phức của tecbi (Tb),
dysprozi (Dy), honmi (Ho), erbi (Er) với L-asparagin và bước đầu thăm dò
hoạt tính sinh học của chúng”.
Mục tiêu:
Xác định hằng số bền của phức chất các NTĐH (Tb, Dy, Ho, Er) với
L-asparagin.
Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của phức rắn của một số NTĐH (Tb,

Dy, Ho và Er) với L-asparagin.



Số hóa bởi trung tâm học liệu
2
Nội dung nghiên cứu:
Xác định hằng số phân li của L-asparagin ở nhiệt độ xác định.
Nghiên cứu sự tạo phức giữa các ion đất hiếm (Tb
3+
, Dy
3+
, Ho
3+
,
Er
3+
) với L-asparagin theo tỉ lệ mol 1: 2 ở nhiệt độ xác định.
Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của phức chất dạng rắn giữa các ion đất
hiếm (Tb
3+
, Dy
3+
, Ho
3+
, Er
3+
) với L-asparagin theo tỉ lệ mol 1: 3.
Thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp đƣợc trên
chủng vi khuẩn Salmonella và khuẩn E.coli.

Số hóa bởi trung tâm học liệu
3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH)
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH
1.1.1.1. Cấu hình và tính chất vật lý chung của các NTĐH
Các NTĐH bao gồm: 3 nguyên tố thuộc nhóm IIIB là scandi
(Sc, Z=21), ytri (Y, Z=39), lantan (La, Z=57) và 14 nguyên tố thuộc họ
lantanit (Ln) là xeri (Ce, Z=58), praseodim (Pr, Z=59), neodim (Nd, Z=60),
prometi (Pm, Z=61), samari (Sm, Z=62), europi (Eu, Z=63), gadolini (Gd,
Z=64), tecbi (Tb, Z=65), dysprozi (Dy, Z=66), honmi (Ho,Z=67), ecbi (Er,
Z=68), tuli (Tm, Z=69), ytecbi (Yb, Z=70) và lutexi (Lu, Z=71).
Ion Y

3+
có bán kính tƣơng tự ion Tb
3+
và Dy
3+
, vì vậy ytri thƣờng gặp
trong khoáng sản lantanit phân nhóm nặng. Scandi có tính chất hóa học chiếm
vị trí trung gian giữa nhôm, ytri. Do đó, cả ytri và scandi cũng đƣợc xem
thuộc các NTĐH.
Do tính chất vật lý, tính chất hóa học và tính chất địa hóa của 17
nguyên tố rất giống nhau và gây nên sự nhầm lẫn trong hệ thống hóa và danh
pháp. Để tránh nhầm lẫn, vào năm 1968 IUPAC đề nghị rằng các nguyên tố
''lantanit '' gồm 14 nguyên tố từ Ce đến Lu và dùng tên ''nguyên tố đất hiếm''
cho các nguyên tố Sc, Y, La và 14 nguyên tố lantanit trên. Lantanit đôi khi
đƣợc gọi là lanthanoit, lanthanon và đƣợc kí hiệu Ln.
Trong lĩnh vực xử lý quặng, dãy các NTĐH thƣờng đƣợc phân thành
hai hoặc ba phân nhóm:


Số hóa bởi trung tâm học liệu
4
Bảng 1.1 Các phân nhóm của dãy NTĐH [6]
Z
57
58
59
60
61
62
63

64
65
66
67
68
69
70
71
39
Nguyên
tố
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Y

Nguyên tố đất hiếm nhẹ
(phân nhóm xeri )

Nguyên tố đất hiếm nặng
(phân nhóm ytri )

NTĐH nhẹ
NTĐH
trung bình
NTĐH nặng
Cấu hình electron chung của nguyên tử các nguyên tố lantanit là:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
n
5s
2

5p
6
5d
m
6s
2

n nhận các giá trị từ 0 ÷ 14
m chỉ nhận giá trị là 0 hoặc 1
Dựa vào cấu tạo và cách điền eletron vào obitan 4f , các nguyên tố
lantanit thƣờng đƣợc chia thành 2 phân nhóm:
Phân nhóm xeri (nhóm đất hiếm nhẹ) gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu và Gd.
Phân nhóm ytri (nhóm đất hiếm nặng) gồm Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb và Lu.
La
4f
0
5d
1

Nhóm xeri Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd
4f
2
4f
3
4f
4
4f
5
4f
6

4f
7
4f
7
5d
1

Nhóm ytri Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
4f
9
4f
10
4f
11
4f
12
4f
13
4f
14
4f
14
5d
1

Các nguyên tố đất hiếm có phân lớp 4f đang đƣợc điền electron. Năng
lƣợng của các obitan 4f và 5d rất gần nhau nên electron dễ điền vào cả 2
obitan này. Từ La đến Lu (trừ La, Gd, Lu) đều không có electron trên mức 5d.
Khi bị kích thích một năng lƣợng nhỏ các electron thuộc obitan 4f (thƣờng là
một) nhảy sang phân lớp 5d, các electron còn lại bị các electron 5s

2
5p
6
chắn
với tác dụng bên ngoài nên không có ảnh hƣởng quan trọng đến tính chất của


Số hóa bởi trung tâm học liệu
5
đa số lantanit. Nhƣ vậy, tính chất của các các lantanit đƣợc quyết định bởi chủ
yếu các electron ở phân lớp 5d
1
6s
2
. Các lantanit giống với nhiều nguyên tố d
nhóm IIIB có bán kính nguyên tử và ion tƣơng đƣơng.
Sự khác nhau trong cấu trúc nguyên tử ở lớp thứ ba từ ngoài vào ít ảnh
hƣởng đến tính chất hóa học của các nguyên tố nên các lantanit rất giống nhau.
Một số tính chất chung của các NTĐH:
 Có màu trắng bạc, khi tiếp xúc với không khí tạo ra các oxit.
 Là những kim loại tƣơng đối mềm, độ cứng tăng theo số hiệu nguyên tử.
 Các NTĐH có độ dẫn điện cao.
 Đi từ trái sang phải trong chu kì, bán kính của các ion Ln
3+
giảm đều
đặn, điều này đƣợc giải thích bằng sự co lantanit.
 Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.
 Phản ứng với nƣớc giải phóng ra hiđro, phản ứng xảy ra chậm ở
nhiệt độ thƣờng và tăng nhanh khi tăng nhiệt độ.
 Phản ứng với H

+
(của axit) tạo ra H
2
(xảy ra ngay ở nhiệt độ phòng).
 Cháy dễ dàng trong không khí.
 Là tác nhân khử mạnh.
 Nhiều hợp chất của các NTĐH phát huỳnh quang dƣới tác dụng của
tia cực tím, hồng ngoại.
 Các nguyên tố lantanit phản ứng dễ dàng với hầu hết các nguyên tố
phi kim, chúng thƣờng có số oxi hóa là +3.
Ngoài những tính chất đặc biệt giống nhau, các lantanit cũng có
những tính chất không giống nhau, từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi
tuần tự và một số tính chất biến đổi tuần hoàn. Sự biến đổi tuần tự các tính


Số hóa bởi trung tâm học liệu
6
chất của chúng đƣợc giải thích bằng sự co lantanit và việc điền electron
vào các obitan 4f. Sự co lantanit là sự giảm bán kính nguyên tử theo chiều
tăng của số thứ tự nguyên tử.
Electron hóa trị của lantanit chủ yếu là các electron 5d
1
6s
2
nên số oxi
hóa bền và đặc trƣng của chúng là +3. Tuy nhiên, một số nguyên tố có hóa trị
thay đổi nhƣ Ce (4f
2
5d
2

) ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa đặc trƣng là
+4. Đó là kết quả chuyển 2 electron từ obitan 4f sang obitan 5d. Pr (4f
3
6s
2
) có
thể có số oxi hóa +4 nhƣng không đặc trƣng bằng Ce. Ngƣợc lại Eu (4f
7
6s
2
)
ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa +2, Sm (4f
6
6s
2
) cũng có thể có số oxi
hóa +2 nhƣng kém đặc trƣng hơn so với Eu. Tƣơng tự, Tb, Dy có thể có số
oxi hóa +4, còn Yb, Tm có thể có số oxi hóa +2 [6].
1.1.1.2. Tính chất hóa học đặc trƣng của các NTĐH
Về mặt hóa học, các lantanit là những kim loại hoạt động mạnh, chỉ
kém kim loại kiềm và kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động
mạnh hơn các nguyên tố phân nhóm ytri.
Lantan và các lantanit dƣới dạng kim loại có tính khử mạnh. Ở nhiệt độ
cao các lantanit có thể khử đƣợc oxit của nhiều kim loại, ví dụ nhƣ sắt,
mangan, Kim loại xeri ở nhiệt độ nóng đỏ có thể khử đƣợc CO, CO
2
về C.
Trong không khí ẩm, nó bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ màng
cacbonat đất hiếm. Các màng này đƣợc tạo nên do tác dụng của các NTĐH với
nƣớc và khí cacbonic. Tác dụng với các halogen ở nhiệt độ thƣờng và một số

phi kim khác khi đun nóng. Tác dụng chậm với nƣớc nguội, nhanh với nƣớc
nóng và giải phóng khí hiđro. Tác dụng với các axit vô cơ nhƣ: HCl, HNO
3
,
H
2
SO
4
, tùy từng loại axit mà mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H
3
PO
4
.
Trong dung dịch đa số các lantanit tồn tại dƣới dạng các ion bền Ln
3+
.


Số hóa bởi trung tâm học liệu
7
Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, có khả
năng tạo phức với nhiều loại phối tử [6].
1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH
1.1.2.1. Oxit của các NTĐH
Công thức chung của các oxit đất hiếm là Ln
2
O
3.
Tuy nhiên một số oxit
có dạng khác là: CeO

2
, Tb
4
O
7
, Pr
6
O
11
,… Oxit Ln
2
O
3
giống với của kim loại
kiềm thổ, chúng bền với nhiệt và khó nóng chảy.
Các oxit đất hiếm là các oxit bazơ điển hình, không tan trong nƣớc
nhƣng tác dụng với nƣớc tạo thành các hiđroxit và phát nhiệt. Chúng dễ tan
trong axit vô cơ nhƣ: HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
, tạo thành dung dịch chứa ion
[Ln(H
2
O)
x
]
3+

(x=8÷9). Riêng CeO
2
chỉ tan tốt trong axit đặc, nóng. Ngƣời ta
lợi dụng tính chất này để tách riêng xeri ra khỏi tổng oxit đất hiếm.
Ln
2
O
3
tác dụng với muối amoni theo phản ứng:
Ln
2
O
3
+ 6 NH
4
Cl → 2 LnCl
3
+ 6NH
3
+ 3H
2
O
Ln
2
O
3
đƣợc điều chế bằng cách nung nóng các hiđroxit hoặc các muối
của các NTĐH.
1.1.2.2. Hiđroxit của các NTĐH
Các đất hiếm hiđroxit Ln(OH)

3
là kết tủa vô định hình, thực tế không
tan trong nƣớc, tích số tan của chúng khoảng 10
-20
ở Ce(OH)
3
đến 10
-24
ở
Lu(OH)
3
. Độ bền nhiệt của chúng giảm dần từ Tb đến Er. Hiđroxit Ln(OH)
3

là những bazơ khá mạnh, tính bazơ nằm giữa Mg(OH)
2
và Al(OH)
3
và giảm
dần từ Tb đến Er.
Ln(OH)
3
không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln
2
O
3
:
2Ln(OH)
3
→ Ln

2
O
3
+ 3H
2
O


Số hóa bởi trung tâm học liệu
8
Một số hiđroxit có thể tan trong kiềm nóng chảy tạo thành những hợp
chất lantanoidat, ví dụ nhƣ: KDyO
2
, NaDy(OH)
4
,
Các hiđroxit của các lantanit kết tủa trong khoảng pH từ 6,5 ÷ 8,5.
Riêng Ce(OH)
4
kết tủa ở pH thấp từ 0,7 ÷ 3,0 dựa vào đặc điểm này ngƣời ta
có thể tách riêng Ce ra khỏi tổng các NTĐH.
Ion Ln
3+
có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào cấu hình electron 4f.
Những NTĐH có cấu hình electron 4f
0
, 4f
7
, 4f
14

đều không có màu. Còn các
NTĐH có cấu hình electron 4f khác thì có màu khác nhau:
La
3+
(4f
0
) Không màu
Tb
3+

(4f
8
) Hồng nhạt
Ce
3+
(4f
1
) Không màu
Dy
3+
(4f
9
) Vàng nhạt
Pr
3+
(4f
2
) Lục vàng
Ho
3+

(4f
10
) Vàng đỏ
Nd
3+
(4f
3
) Tím đỏ
Er
3+
(4f
11
) Hồng
Pm
3+
(4f
4
) Hồng
Tm
3+
(4f
12
) Xanh lục
Sm
3+
(4f
5
) Vàng
Yb
3+

(4f
13
) Không màu
Eu
3+
(4f
6
) Hồng nhạt
Lu
3+
(4f
14
) Không màu
Gd
3+
(4f
7
) Không màu

1.1.2.3. Muối của các NTĐH
Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat và sunfat của lantanit (III) tan
trong nƣớc, còn các muối florua, cacbonat, photphat và oxalat không tan.
Các muối tan đều kết tinh ở dạng hiđrat. Thí dụ nhƣ: LnBr
3
.6H
2
O,
Ln(NO
3
)

3
.6H
2
O, Ln
2
(SO
4
)
3
.8H
2
O. Các muối Ln(III) bị thủy phân một phần
trong dung dịch nƣớc, khả năng đó tăng dần từ Ce đến Lu. Điểm nổi bật
của các Ln
3+
là dễ tạo muối kép có độ tan khác nhau, ví dụ:
Ln(NO
3
)
3
.MNO
3
, Ln(NO
3
)
3
.2MNO
3
, Ln
2

(SO
4
)
3
.M
2
SO
4
.nH
2
O (M là amoni


Số hóa bởi trung tâm học liệu
9
hoặc kim loại kiềm, n thƣờng là 8). Độ tan các muối kép của các đất hiếm
phân nhóm nhẹ khác với độ tan của các đất hiếm phân nhóm nặng, do đó
ngƣời ta thƣờng lợi dụng tính chất này để tách riêng các đất hiếm ở 2
phân nhóm.
Muối clorua LnCl
3
: là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết tinh
từ dung dịch tạo thành muối ngậm nƣớc. Các muối này đƣợc điều chế từ các
nguyên tố hoặc bằng tác dụng của Ln
2
O
3
với dung dịch HCl; ngoài ra còn
đƣợc điều chế bằng tác dụng của CCl
4

với Ln
2
O
3
ở nhiệt độ 400 - 600
o
C hoặc
của Cl
2
với hỗn hợp Ln
2
O
3
và than. Các phản ứng:
2Ln
2
O
3
+ 3CCl
4
→ 4LnCl
3
+ 3CO
2

Ln
2
O
3
+ 3C + 3Cl

2
→ 2LnCl
3
+ 3CO
Muối nitrat Ln(NO
3
)
3
: dễ tan trong nƣớc, độ tan giảm từ La đến Lu, khi
kết tinh từ dung dịch thì chúng thƣờng ngậm nƣớc. Những muối này có khả
năng tạo thành muối kép với các nitrat của kim loại kiềm hoặc amoni theo
kiểu Ln(NO
3
)
3
.2MNO
3
(M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO
3
)
3
không
bền, ở nhiệt độ khoảng 700
o
C - 800
o
C bị phân hủy tạo thành oxit.
4Ln(NO
3
)

3
→ 2Ln
2
O
3
+ 12NO
2
+ 3O
2

Ln(NO
3
)
3
đƣợc điều chế bằng cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat
của các NTĐH trong dung dịch HNO
3
.
Muối sunfat Ln
2
(SO
4
)
3
: tan nhiều trong nƣớc lạnh và cũng có khả năng
tạo thành muối sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni.
Ví dụ nhƣ muối kép 2M
2
SO
4

.Ln
2
(SO
4
)
3
.nH
2
O.
Trong đó: M là những kim loại kiềm, n = 8 ÷ 12.
Muối Ln
2
(SO
4
)
3
đƣợc điều chế bằng cách hòa tan oxit, hiđroxit hay
cacbonat của NTĐH trong dung dịch H
2
SO
4
loãng.
Tính chất hóa học của các ion Ln
3+

, Sc
3+
, Y
3+
khá giống nhau, vì vậy

không thể phân biệt chúng trong dung dịch bởi các thuốc thử phân tích. Tuy


Số hóa bởi trung tâm học liệu
10
nhiên đối với những lantanit mà ngoài số oxi hóa +3 chúng còn có số oxi hóa
khác tƣơng đối bền nhƣ: Ce
4+
, Pr
4+
, Eu
2+
có thể xác định đƣợc chúng ngay cả
khi có mặt của các lantanit khác.
Ở trạng thái rắn cũng nhƣ trong dung dịch các Ln(III) (trừ lantan và
lutexi) có các phổ hấp thụ với các dải phổ hấp thụ đặc trƣng trong vùng hồng
ngoại, khả kiến và tử ngoại [ 1 ].
1.1.3. Giới thiệu về tecbi, dysprozi, honmi và ecbi
1.1.3.1. Tecbi (Tb)
Tecbi có số thứ tự 65, nguyên tử khối 158,93, do nhà hóa học Thụy
Điển Môsanđơ (C.G. Mosander) tìm ra năm 1843. Tecbi là kim loại màu
trắng bạc, mềm, dẻo, dễ kéo sợi, khối lƣợng riêng 8,234g/cm
3
, t
nc
= 1356
o
C, t
s

= 3073
o
C. Về hoạt tính hóa học, Tecbi không phản ứng với nƣớc nguội, kiềm,
hiđrat amoniac. Tecbi là chất khử mạnh: Phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo,
lƣu huỳnh. Ion Tb
3+
có màu hồng nhạt (gần nhƣ không màu). Hợp chất của
tecbi có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan.
1. 2Tb + 6H
2
O
(nóng)
→ 2Tb(OH)
3
+ 3H
2

2. 2Tb + 6HCl
loãng
→ 2TbCl
3
+ 3H
2

3. Tb + 6HNO
3(đ)
→ Tb(NO
3
)
3

+ 3NO
2
+ 3H
2
O
4. 8Tb + 7O
2
→ 2Tb
4
O
7
(350
o
C cháy trong không khí)
5. Tb
4
O
7
+ H
2
→ 2Tb
2
O
3
+ H
2
O (400
o
C - 500
o

C)
6. 2Tb + 3Cl
2
→ 2TbCl
3
(300
o
C)
7. 2Tb + 3S → Tb
2
S
3
(vàng thẫm) (500
o
C - 800
o
C)
Tecbi đƣợc điều chế bằng cách dùng canxi khử Tb
2
O
3
ở nhiệt độ cao
hoặc điện phân dung dịch TbCl
3
[13].
1.1.3.2. Dysprozi (Dy)
Dysprozi có số thứ tự 66, nguyên tử khối 162,50, khối lƣợng riêng d
= 8,559, nhiệt độ nóng chảy t
nc
= 1409

o
C, t
s
= 2587
o
C . Dysprozi do nhà


Số hóa bởi trung tâm học liệu
11
bác học pháp Lơcôcđơ Boađran tìm ra năm 1886. Dysprozi là kim loại màu
trắng, mềm, dẻo. Bị phủ màng oxit – hiđroxit trong không khí ẩm. Bị thụ
động hóa trong nƣớc nguội. không phản ứng với kiềm, hiđrat amoniac.
Dysprozi là chất khử mạnh : phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh.
Ion Dy
3+
có màu vàng nhạt với sắc lục. Hợp chất của dysprozi có tính chất
giống hợp chất của lantan.
1. 2Dy + 6H
2
O
(nóng)
→ 2Dy(OH)
3
+ 3H
2

2. 2Dy + 6HCl
loãng
→ 2DyCl

3
+ 3H
2

3. Dy + 6HNO
3(đ)
→ Dy(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
4. 4Dy + 3O
2
→ 2Dy
2
O
3
(300
o
C cháy trong không khí)
5. 4Dy + 6H
2
O + 3O
2
→ 4Dy(OH)
3

6. 2Dy + 3Cl
2
→ 2DyCl
3
(300
o
C)
7. 2Dy + 3S → Dy
2
S
3
(vàng) (500
o
C - 800
o
C)
Dysprozi đƣợc điều chế bằng cách dùng canxi khử Dy
2
O
3
ở nhiệt độ
cao hoặc điện phân dung dịch DyCl
3
[13].
1.1.3.3. Honmi (Ho)
Honmi có số thứ tự 67, nguyên tử khối 164,93 đƣợc nhà hóa học ngƣời
Pháp Uyêcben tìm ra năm 1879 cũng cùng năm 1879 này nhà hóa học ngƣời
Thụy Điển Clevơ (P.Cleve) nghiên cứu độc lập và cũng tìm ra hai nguyên tố
mới là Tuli và honmi. Honmi là kim loại màu trắng, mềm, dẻo,,khối lƣợng

riêng 8,799g/cm
3
, nhiệt độ nóng chảy t
nc
= 1470
o
C, t
s
= 2707
o
C. Bị phủ màng
oxit – hiđroxit trong không khí ẩm. Bị thụ động hóa trong nƣớc nguội: không
phản ứng với kiềm hiđrat amoniac. Honmi là chất khử mạnh: Phản ứng với
nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh. Ion Ho
3+
có màu vàng. Hợp chất của honmi
có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan.
1. 2Ho + 6H
2
O
(nóng)
→ 2Ho(OH)
3
+ 3H
2

2. 2Ho + 6HCl
loãng
→ 2HoCl
3

+ 3H
2



Số hóa bởi trung tâm học liệu
12
3. Ho + 6HNO
3(đ)
→ Ho(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
4. 4Ho + 3O
2
→ 2Ho
2
O
3
(300
o
C cháy trong không khí)
5. 4Ho + 6H
2
O + 3O

2
→ 4Ho(OH)
3

6. 2Ho + 3Cl
2
→ 2HoCl
3
(300
o
C)
7. 2Ho + 3S → Ho
2
S
3
(vàng) (500
o
C - 800
o
C)
Honmi đƣợc điều chế bằng cách dùng canxi khử Ho
2
O
3
ở nhiệt độ cao
hoặc điện phân dung dịch HoCl
3
[13].
1.1.3.4. Ecbi (Er)
Ecbi có số thứ tự 68 nguyên tử khối 167,26, t

nc
= 1552
o
C, t
s
= 2857
o
C
đƣợc Môsanđơ (C.Mosander) ngƣời Thụy Điển môn đồ của Becdeliut tìm ra
năm 1843, trong cùng một khoáng vật, ông đã tìm đƣợc hai oxit của hai kim
loại mới chƣa đƣợc biết trƣớc đó. Ecbi là kim loại màu trắng, mềm, dẻo. Bị
phủ màng oxit – hiđroxit trong không khí ẩm. Bị thụ động hóa trong nƣớc
nguội: không phản ứng với kiềm, hiđrat amoniac. Ecbi là chất khử mạnh:
Phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh. Ion Er
3+
có màu hồng tƣơi. Hợp
chất của ecbi có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan.
1. 2Er + 6H
2
O
(nóng)
→ 2Er(OH)
3
+ 3H
2

2. 2Er + 6HCl
loãng
→ 2ErCl
3

+ 3H
2

3. Er + 6HNO
3(đ)
→ Er(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
4. 4 Er + 3O
2
→ 2Er
2
O
3
(300
o
C cháy trong không khí)
5. 4 Er + 6H
2
O + 3O
2
→ 4 Er(OH)
3

6. 2 Er + 3Cl
2
→ 2ErCl
3
(300
o
C)
7. 2 Er + 3S → Er
2
S
3
(vàng) (500
o
C - 800
o
C)
Ecbi đƣợc điều chế bằng cách dùng canxi khử Er
2
O
3
ở nhiệt độ cao
hoặc điện phân dung dịch ErCl
3
[13].


Số hóa bởi trung tâm học liệu
13
1.2. Giới thiệu về amino axit và L-asparagin
1.2.1. Sơ lược về amino axit

Amino axit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử của nó có
nhóm amino (NH
2
) và nhóm cacboxyl (COOH). Tuỳ theo vị trí nhóm -NH
2

với nhóm -COOH ngƣời ta phân biệt

,,,,
- amino axit.
Trừ amino axit đơn giản nhất là glyxin (NH
2
- CH
2
- COOH) trong
phân tử này không có cacbon bất đối còn tất cả các amino axit khác đều có
cacbon bất đối xứng và là chất hoạt động quang học.Do trong phân tử các
amino axit có cả nhóm amin lẫn nhóm cacboxyl nên amino axit có tính lƣỡng
tính. Trong dung dịch chúng tồn tại dƣới dạng ion lƣỡng cực:
R - CH - COO
-


+
NH
3

Tuỳ thuộc vào pH của môi trƣờng mà nó có thể mang điện (+) hoặc (-).
Giá trị pH mà tại đó các amino axit không bị dịch chuyển dƣới tác dụng của
điện trƣờng gọi là điểm đẳng điện của amino axit đó (ký hiệu là pI). Các

amino axit khác nhau thì có giá trị pI khác nhau, cụ thể:
Amino axit có tính axit: pI = 3,0

3,2
Amino axit trung tính: pI = 5,6

7,0
Amino axit có tính bazơ: pI = 9,7

10,8
Với các amino axit trung tính có nhóm R không mang điện thì pI đƣợc
xác định bằng trung bình cộng các giá trị pK
b
của nhóm amino và pKa của
nhóm cacboxyl. Tùy thuộc vào pH của môi trƣờng mà các amino axit tồn tại ở
dạng khác nhau, cụ thể là:
Trong môi trƣờng axit
R - CH - COOH


+
NH
3

Trong môi trƣờng bazơ


Số hóa bởi trung tâm học liệu
14
R - CH - COO

-

NH
2

Hầu hết các amino axit đều dễ tan trong dung môi phân cực nhƣ
amoniac, nƣớc [9].
1.2.2. Sơ lược về L-asparagin
Asparagin là một amino axit bazơ (điểm đẳng điện pI = 5,41) và là một
trong những amino axit phổ biến nhất trong 20 amino axit tự nhiên trên trái
đất. Nó có carboxamide nhƣ chuỗi phụ của nhóm chức năng và không phải là
một amino axit thiết yếu.
Công thức phân tử: C
4
H
8
N
2
O
3
Công thức cấu tạo:


Tên quốc tế: Axit 2,4 - điamino - 4 - xeton butanonic
Bảng 1.2. Một số đặc điểm của L - asparagin
Tên viết tắt
HAsn
Khối lƣợng mol phân tử (g.mol
-1
)

132,115
Nhiệt độ nóng chảy (
o
C )
234
Độ tan (g/100g H
2
O )
2,4
Điểm đẳng điện pI
5,41
pK
a

2,02
8,80
-


Số hóa bởi trung tâm học liệu
15
Trong dung dịch L - asparagin tồn tại dƣới dạng ion lƣỡng cực:

Trong môi trƣờng kiềm tồn tại cân bằng sau:
H
2
N- CO - CH
2
- CH(NH
2

) - COOH + OH
-
→
H
2
N - CO - CH
2
- CH(NH
2
) - COO
-
+ H
2
O
Trong môi trƣờng axit tồn tại cân bằng sau:
H
2
N - CO - CH
2
- CH(NH
2
) - COOH + H
+
→

H
2
N - CO - CH
2
- CH(NH

3
+
) - COOH
Asparagin lần đầu tiên đƣợc phân lập năm 1806, dƣới một hình thức
tinh thể, bởi nhà hóa học Pháp Louis Nicolas Vauquelin và Pierre Jean
Robiquet từ nƣớc trái cây măng tây. Một vài năm sau đó, năm 1809, Jean
Pierre Robiquet một lần nữa xác định từ rễ cam thảo. Asparagin không phải là
một amino axit thiết yếu, có nghĩa là nó có thể đƣợc tổng hợp từ trung tâm
trung gian trao đổi chất ở ngƣời và không cần thiết trong chế độ ăn uống.
Asparagin đƣợc tìm thấy trong: sữa, thịt bò, gia cầm, trứng, cá, lactalbumin,
thủy sản, măng tây, khoai tây, rau đậu, quả hạch, hạt đậu nành, ngũ cốc
nguyên hạt… [14, 19, 21, 23].
1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH với các aminoaxit
1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH
So với các nguyên tố họ d, khả năng tạo phức của các lantanit kém hơn,
do các electron f bị chắn mạnh bởi các electron ở lớp ngoài cùng và các ion
Ln
3+
có kích thƣớc lớn làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng với các phối tử.
Vì vậy khả năng tạo phức của các NTĐH chỉ tƣơng đƣơng các kim loại kiềm
thổ. Lực liên kết trong phức chất chủ yếu do lực hút tĩnh điện.
Giống với ion Ca
2+
, ion Ln
3+
có thể tạo với các phối tử vô cơ thông
thƣờng nhƣ Cl
-
, CN
-

, NH
3
, NO
3
-
, SO
4
2-
,… những phức chất không bền. Trong



Số hóa bởi trung tâm học liệu
16
dung dịch loãng những phức chất đó phân li hoàn toàn, trong dung dịch đặc
chúng kết tinh ở dạng muối kép.
Với các phối tử hữu cơ, đặc biệt là các phối tử có dung lƣợng phối trí
lớn và điện tích âm lớn, ion đất hiếm có thể tạo với chúng những phức chất rất
bền. Ví dụ phức chất của NTĐH với etylen điamin tetraaxetic (EDTA) giá trị
lgβ (β là hằng số bền ) vào khoảng 15÷19, với đietylen triamin pentaaxetic
(DTPA) khoảng 22 ÷ 23.
Sự tạo thành các phức bền giữa các ion Ln
3+
với các phối tử hữu cơ
đƣợc giải thích theo hai yếu tố:

Một là do hiệu ứng chelat (hiệu ứng vòng) có bản chất entropi (quá
trình tạo phức vòng gắn liền với sự tăng entropi). Ví dụ với phối tử là DTPA
phản ứng tạo phức với Ln
3+

xảy ra:

Ln(H
2
O)
n
3+
+ DTPA → Ln(H
2
O)
n-8
DTPA
2-
+ 8H
2
O
(bỏ qua sự cân bằng về điện tích)
Quá trình phản ứng làm tăng số tiểu phân từ 2 đến 9, tăng entropi của
hệ, do đó quá trình tạo phức thuận lợi về entropi. Sự tăng số tiểu phân càng
nhiều thì phức càng bền, các phối tử có dung lƣợng phối trí càng lớn thì hiệu
ứng vòng càng lớn. Với phối tử là axit imino điaxetic (IMDA) phản ứng tạo
phức với Ln
3+
xảy ra:

Ln(H
2
O)
n
3+

+ 3IMDA → Ln(H
2
O)
n-9
IMDA
3
3-
+ 9H
2
O
(bỏ qua sự cân bằng về điện tích)
Số tiểu phân tăng từ 4 đến 10, tăng entropi, phức tạo thành bền nhƣng
kém bền hơn so với phức của DTPA.
Hai là liên kết giữa ion đất hiếm và phối tử chủ yếu mang bản chất
liên kết ion. Vì vậy điện tích âm của phối tử càng lớn, tƣơng tác tĩnh điện


Số hóa bởi trung tâm học liệu
17
giữa phối tử với ion kim loại (ion đất hiếm) càng mạnh và do đó phức tạo
thành càng bền.
Đối với các phối tử chứa các nguyên tử liên kết tạo phức khác nhau, sự
tƣơng tác giữa các ion Ln
3+
với các nguyên tử theo thứ tự O>N>S (giống với
các ion kim loại kiềm thổ). Điều này khác với các ion kim loại chuyển tiếp họ
d. Ở các kim loại chuyển tiếp họ d thứ tự tƣơng tác là N>S>O hoặc S>N>O.
Trong các phức chất, thì phức có vòng càng 5 cạnh và phức có vòng
càng 6 cạnh là những cấu trúc vòng càng bền nhất.
Đặc thù tạo phức của các ion đất hiếm là có số phối trí cao và thay đổi.

Trƣớc đây ngƣời ta cho rằng các ion đất hiếm chỉ có số phối trí bằng 6 giống
nhƣ các ion hóa trị III (ion Al
3+
). Những nghiên cứu về sau cho thấy khi tạo
phức các ion đất hiếm thƣờng có số phối trí lớn hơn 6, có thể là 7, 8, 9, 10, 11
hoặc 12. Ví dụ số phối trí 8 trong phức chất [Ln(dixet)
4
-
,Ln(NTA)
2
3-
. Số phối
trí 9 trong phức chất Nd(NTA).3H
2
O, NH
4
(C
2
O
4
)
2
.H
2
O; Số phối trí 10 trong
phức chất HLnEDTA.4H
2
O; Số phối trí 11 có trong phức chất
Ln(Leu)
4

(NO
3
)
3
và số phối trí 12 trong Ln
2
(SO
4
)
3
.9H
2
O. Một trong những
nguyên nhân làm cho các NTĐH có số phối trí thay đổi là do các ion đất hiếm
có bán kính lớn. Số phối trí cao và sự thay đổi của các ion đất hiếm trong
phức chất gắn liền với bản chất ion của liên kết kim loại - phối tử (tính không
bão hòa, không định hƣớng của các liên kết) trong các phức chất. Bản chất
này gắn liền với việc các obitan 4f của các ion đất hiếm chƣa đƣợc lấp đầy, bị
chắn mạnh bởi các electron 5s và 5p, do đó các cặp electron của các phối tử
không thể phân bố trên các obitan này. Tuy nhiên trong một số phức chất của
NTĐH, liên kết của NTĐH với các nguyên tử cho electron của phối tử mang
một phần đặc tính liên kết cộng hóa trị.
Do đặc thù tạo phức có số phối trí cao nên các ion Ln
3+
có khả năng tạo
phức thành các phức chất hỗn hợp không những với các phối tử có dung