Báo cáo nghiên cứu khoa học đề tài " NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐA-LIGAN TRONG HỆ Ho(III) - 4- (2- PYRIDYLAZO) - REZOXIN (PAR) - CCl3COOH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG " ppsx

13
NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐA-LIGAN TRONG HỆ
Ho(III) - 4- (2- PYRIDYLAZO) - REZOXIN (PAR) - CCl
3
COOH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
Nguyễn Đình Luyện
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế

MỞ ĐẦU
Trong các công trình nghiên cứu trước [1, 2], chúng tôi đã thông báo các
kết quả nghiên cứu sự tạo phức đa- ligan trong các hệ nguyên tố đất hiếm (Gd
3+
,
Nd
3+
) với PAR và axit tricloaxetic (CCl
3
COOH) bằng phương pháp trắc quang.
Tiếp theo trong công trình này chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo
phức đối với hệ Ho(III)- PAR- CCl
3
COOH.



14
THỰC NGHIỆM
Dung dịch nguyên tố đất hiếm Ho(III) được điều chế từ hóa chất Ho

2
O
3
có
độ tinh khiết PA bằng cách cho tác dụng với CCl
3
COOH. Nồng độ của Ho(III)
được xác định bằng phương pháp chuẩn độ complexon dùng dung dịch chuẩn là
dietylen triamin pentaaxetic (DTPA) chỉ thị là asenazo (III). Các dung dịch loãng
được pha chế từ dung dịch gốc.
Các dung dịch PAR, CCl
3
COOH, NaOH cũng được điều chế từ hóa chất
tinh khiết phân tích. pH của dung dịch được đo trên máy pH meter RE 357 (Thụy
Sỹ). Mật độ quang của các dung dịch được đo trên máy UV. 1201 SHIMADZU
(Nhật).
Phức đa-ligan được điều chế bằng cách hút một thể tích chính xác dung
dịch Ho
3+
,
dung dịch PAR, CCl
3
COOH và dung dịch KCl 2M để thiết lập lực ion
cố định cho vào cốc. Thêm nước cất đến gần 8ml, đo PH trên máy PH meter rồi
dùng KOH hoặc HNO
3
để điều chỉnh PH thích hợp. Chuyển vào bình định mức
10 ml, thêm nước cất đến vạch, lắc kỹ.

15
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Hiệu ứng tạo phức đa- ligan trong hệ Ho (III) - PAR- CCl
3
COOH
Phổ hấp phụ electron của dung dịch PAR, phức đơn- ligan Ho
3+
-PAR và
phức đa-ligan Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH được biểu diễn trên hình 1. Qua hình 1
cho thấy PAR có 
max
= 415nm; khi có mặt của CCl
3
COOH là phối tử thứ hai thì

max
của phức chuyển từ 500nm đến 510nm và mật độ quang tăng đáng kể, phức
của Ho
3+
- CCl
3
COOH không màu. Vậy đã xảy ra sự tạo phức đa-ligan Ho
3+

-
PAR- CCl
3
COOH.







A

1,
0

0,7
5

0,5
0


16



(2) (3)
(1)

Hình 1: Phổ hấp phụ electron của các dung dịch màu
(1): PAR ; (2): Ho
3+
- PAR ; (3): Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH
2. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian và pH
Phức đa-ligan Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH có độ bền tương đối, mật độ quang
ổn định trong thời gian 60 phút sau khi pha chế. Khoảng pH tối ưu của sự tạo
phức là 910.
0,2
5

400

450

500

550



(nm)


17
3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào nồng độ CCl
3
COO
-

Các thí nghiệm được tiến hành với CHo
3+
= 10
- 5
M; C
PAR
= 2.10
- 5
M trong
các điều kiện tối ưu, còn nồng độ CCl
3
COO
-
biến đổi. Kết quả được biểu diễn
trên hình 2. Qua hình 2 cho thấy, mật độ quang của phức đạt cực đại khi nồng độ
CCl
3
COO
-
gấp 800 lần nồng độ Ho
3+

.


18












A

1,
0

0,
5

10
-
2

2.10
-

2
CCCl
3
COO
-



19
Hình 2: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH
vào nồng độ CCl
3
COO
4. Xác định thành phần của phức Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH
a. Xác định tỷ lệ Ho
3+
: PAR
Dùng phương pháp hệ đồng phân tử gam, phương pháp tỷ số mol (hình 3),
phương pháp Staric- Bacbanen [3] để xác định tỷ lệ Ho
3+
: PAR. Kết quả thực

nghiệm đều cho thấy, tỷ lệ Ho
3+
: PAR= 1: 2 và phức là đơn nhân.







CPAR/CHo
3+

A

1,
0

0,
5

2,
0

3,0

0,5

1,0

20





Hình 3: Xác định tỷ lệ Ho
3+
: PAR theo phương pháp tỷ số mol
b. Xác định tỷ lệ Ho
3+
: Cl
3
COO
-
Dùng

phương pháp chuyển dịch cân bằng để xác định tỷ lệ Ho
3+
: Cl
3
COO
-
.
Kết quả được biểu diễn trên hình 4. Qua hình 4 cho thấy, tg 1, vậy tỷ lệ Ho
3+
:
Cl

3
COO
-
= 1:1.
Như vậy, bằng các phương pháp xác định thành phần phức khác nhau,
chúng tôi đã xác định được thành phần của phức đa-ligan:
Ho
3+
: PAR: CCl
3
COOH = 1: 2:1

A
i
A
gh -
A
i



21
lg







lgCCCl
3
COO
-

0,4

0,2

0,0

-
0,2

-
1,5

-
2

-
2,5

-
3

22


Hình 4: Đồ thị phụ thuộc lg vào lgCCCl
3
COO
-

5. Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và xây dựng đường chuẩn
Hệ số hấp thụ phân tử gam của phức () được tiến hành theo phương pháp
Cama [3, 4]. Kết quả thu được  = (5,11  0,04).10
4
. Đường chuẩn sau khi xử lý
thống kê [5] có dạng:
A = 5,11.10
4
.CHo
3+
+ 0,17
(ở đây nồng độ là mol/l)
6. Nghiên cứu cơ chế tạo phức, tính hằng số bền của phức
Chúng tôi đã sử dụng phương pháp nghiên cứu cơ chế tạo phức đa- ligan [3,
6] đối với hệ Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH, kết quả cho thấy: dạng kim loại đi vào
phức là Ho(OH)
2+

, thuốc thử PAR đi vào phức dạng R
2-
và dạng axit đi vào phức
là CCl
3
COO
-
. Từ đó chúng tôi giả định sự tạo phức Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH có
cấu trúc như sau:
A
i
A
gh -
A
i


23

O
-



O O
CCl

3
C O Ho(OH)
2+
H
2
O (OH
-
, X
-
)

O

O
-



N


N
N

N


N
N

24
Kết quả tính hằng số không bền của phức được ghi ở bảng 1. Sau khi xử lý
bằng thống kê được - lgK
kb
= 24,30  0,15. Vậy lg = 24,30  0,15 do đó phức
khá bền.
pH C
k
.10
6
[Ho(OH)
2+
].1
0
7
[R
2-
].10
12
[CCl
3
COO
-
]

K
kb
.10
26

- lgK
kb
5,05 3,44 4,96 1,64 0,23 8,44 25,07
5,15 3,72 6,10 2,43 0,23 21,18 24,67
5,25 4,01 7,47 3,58 0,23 52,19 24,28
5,35 4,29 9,13 5,19 0,23 125,92 23,89
5,45 4,57 11,10 7,46 0,23 296,53 23,53
Bảng 1: Kết quả tính hằng số không bền của phức Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH

KẾT LUẬN
Đã nghiên cứu sự tạo phức đa-ligan trong hệ Ho
3+
- PAR- CCl
3
COOH bằng
phương pháp trắc quang. Xác định được điều kiện tạo phức tối ưu, thành phần


25
của phức, cơ chế tạo phức cũng như xác định hệ số hấp thụ phân tử gam (), hằng
số bền () của phức. Kết quả:
Tỷ lệ Ho
3+
: PAR : CCl
3
COO

-
= 1: 2: 1
 = (5,11  0,04).10
4

lg = 24,30  0,15

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đình Luyện, Nghiên cứu sự tạo phức đa-ligan trong hệ Gd
3+
-
PAR- CCl
3
COOH bằng phương pháp trắc quang, Thông báo khoa học
ĐHSP Huế, số 1 (34), tr. 115- 119 (2000).
2. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Văn Phúc, Nghiên cứu sự tạo phức đa-
ligan trong hệ Nd
3+
- 4- (2- pyridylazo) - rezoxin (PAR) - CCl
3
COOH
bằng phương pháp trắc quang. Tuyển tập công trình khoa học - Hội
nghị khoa học phân tích hóa, lý và sinh học Việt Nam lần thứ nhất, tr.
150- 153 (2000).
3. Hồ Viết Quý, Phức chất trong hóa học, tr. 57- 83, NXB khoa học và kỹ
thuật, Hà Nội (1999).


26
4. N.P. Cama. J. Analit Khimi, T5, N

0
3, X 139 (1950).
5. Hồ Viết Quý, Nguyễn Tinh Dung, Các phương pháp phân tích hóa-lý,
tr. 222- 224, Trường ĐHSP Hà Nội I (1991).
6. Hồ Viết Quý, Nghiên cứu cơ chế tạo phức giữa ion kim loại và thuốc
thử hữu cơ (phức đa phối), Thông báo khoa học- ĐHSP Hà Nội I, số 1,
tr. 28- 30 (1992).


A STUDY ON THE MULTI - LIGAND COMPLEX SYSTEM OF Ho
3+
- 4-
(2- PYRIDYLAZO) - RESORCINOL (PAR) - CCL
3
COOH BY
SPECTROPHOTOMETRIC METHOD
Nguyen Dinh Luyen
College of Pedagogy, Hue University



27
SUMARY
The multi- ligand complex formation in the system of rare earth element
(Ho
3+
) - 4- (2- pyridylazo) - resorcinol (PAR) - tricloacetic acid (CCl
3
COOH)
has been studied by spectrophotomatric method. The composition, mechanism of

the multi- ligand complex formation have been established. The molar
absorptivity and conditional stablity constant of multi- ligand complex have been
determined.