tổng hợp phức chất isobutyrat của một số kim loại chuyển tiếp và nghiên cứu tính chất của chúng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM





TRỊNH THỊ THỦY

TỔNG HỢP PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA
MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ NGHIÊN
CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG





LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC





Thái Nguyên – Năm 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

Trịnh Thị Thủy

TỔNG HỢP PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA
MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ NGHIÊN
CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG


Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60.44.25
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC



Hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hiền Lan


Thái Nguyên – Năm 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu khoa học là một chặng đường đầy khó khăn và thử thách.
Sau hơn một năm làm luận văn, tôi đã trải nghiệm được rất nhiều điều, rút ra
được những bài học bổ ích cho cuộc sống.
Công trình được hoàn thành bên cạnh sự cố gắng của cá nhân là sự
giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, của đồng nghiệp, của bạn bè và những
người thân.

Trước tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới cô giáo
TS. Nguyễn Thị Hiền Lan – người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, động viên và
giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành bản luận
văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Hóa học, các
cán bộ kỹ thuật viên phòng thí nghiệm - Trường Đại học Sư phạm Thái
Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong suốt quá trình
làm thí nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn Sở Giáo dục và đào tạo Hà Giang, Trường
THPT Vị Xuyên, cùng gia đình và đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ tôi
rất nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Thái Nguyên, tháng 08 năm 2011
Tác giả

Trịnh Thị Thủy
Luận văn đã được chỉnh sửa theo góp ý của hội đồng bảo vệ luận văn
ngày 02/10/2011 tại trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.
Trưởng khoa Hóa học


Lê Hữu Thiềng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu…………… …………………………………………………… …1
Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu 2
1.1. Giới thiệu chung về các kim loại chuyển tiếp và khả năng tạo phức của
chúng…………………………………………………………………………… 2
1.1.1.Giới thiệu chung về kim loại chuyển tiếp và khả năng tạo phức của chúng… 2

1.1.2.Sơ lược về mangan và khả năng tạo phức của mangan……………………….3
1.1.3.Sơ lược về coban và khả năng tạo phức của coban………………………… 4
1.1.4.Sơ lược về niken và khả năng tạo phức của niken…………………………….6
1.1.5.Sơ lược về đồng và khả năng tạo phức của đồng…………………………… 7
1.1.6.Sơ lược về kẽm và khả năng tạo phức của kẽm………………………………9
1.2. Axit monocacboxylic và cacboxylat kim loại ………………………….10
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của axit monocacboxylic …10
1.2.2. Các cacboxylat kim loại …………………………………………… 11
1.3. Một số phương pháp hóa lí nghiên cứu các cacboxylat kim loại
chuyển tiếp………………………………………………………………… 15
1.3.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại……………………………… 15
1.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt………………………………………….18
1.3.3. Phương pháp phổ khối lượng…………………………………………21
Chƣơng 2: Đối tƣợng, mục đích và phƣơng pháp nghiên cứu………… 24
2.1. Đối tượng nghiên cứu………………………………………………… 24
2.2. Mục đích, nội dung nghiên cứu…………………………………………25
2.3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………… 25
2.3.1. Phương pháp xác định hàm lượng ion kim loại trong phức chất…… 25
2.3.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại……………………………… 27
2.3.3. Phương pháp phân tích nhiệt………………………………………….27
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2.3.4. Phương pháp phổ khối lượng……………………………………… 27
2.3.5. Phương pháp thăng hoa trong chân không………………………… 27
Chƣơng 3: Thực nghiệm, kết quả và thảo luận………………………… 29
3.1. Dụng cụ và hóa chất…………………………………………………….29
3.1.1. Dụng cụ……………………………………………………………….29
3.1.2. Hóa chất……………………………………………………………….29
3.2. Chuẩn bị hóa chất……………………………………………………….30
3.2.1. Dung dịch MnSO

4
1M ……………………………………………….30
3.2.2. Dung dịch Co(NO
3
)
2
1M …………………………………………….30
3.2.3. Dung dịch NiCl
2
1M………………………………………………… 30
3.2.4. Dung dịch CuSO
4
1M. ……………………………………………… 30
3.2.5. Dung dịch Zn(NO
3
)
2
1M. …………………………………………….30
3.2.6. Dung dịch Na
2
CO
3
1M……………………………………………… 31
3.2.7. Dung dịch NaOH 1M. ……………………………………………… 31
3.2.8. Dung dịch đệm amoni có pH~10. …………………………………….31
3.2.9. Chỉ thị ETOO…………………………………………………………31
3.2.10. Chỉ thị Murexit. …………………………………………………… 31
3.2.11. Pha dung dịch EDTA 10
-3
M……………………………………… 31

3.3. Tổng hợp phức chất của isobutyrat kim loại chuyển tiếp. …………… 32
3.3.1. Tổng hợp phức chất của mangan, coban, niken, kẽm với
axit isobutyric. ………………………………………………………………32
3.3.2. Tổng hợp phức chất của đồng với axit isobutyric. ………………… 33
3.4. Phân tích xác định hàm lượng ion kim loại chuyển tiếp trong các
phức chất………………………………………………………………… 34
3.5. Nghiên cứu các sản phẩm thu được bằng các phương pháp hóa lý. ……35
3.5.1. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ
hồng ngoại………………………………… ………………………………35
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3.5.2. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt. ………39
3.5.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ khối lượng. …… 44
3.5.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp thăng hoa trong chân
không. ……………………………………………………………………….51
Kết luận . ………………………………………………………………… 53
Tài liệu tham khảo. ………………………………………………………….54

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

NTCT: Nguyên tố chuyển tiếp
KLCT: Kim loại chuyển tiếp
HTTH: Hệ thống tuần hoàn
NTĐH: Nguyên tố đất hiếm
AO: Obitan nguyên tử
Hal: Halogen
HPiv: Axit pivaloic (CH
3

)
3
CCOOH
py: Pyridin
dmg: Đimetylglyoxim
en: Etylenđiamin
THF: Tetrahydrofuran
HIsb: Axit isobutyric (CH
3
)
2
CHCOOH
EDTA: Etylendiamintetraaxetat
ETOO: Chỉ thị Eriocromden T
DTA: Differential thermal analysis
( Phân tích nhiệt vi phân)
TGA: Thermogravimetry or Thermogravimetry analynis
( Phân tích trọng lượng nhiệt)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang

Bảng 3.1. Màu sắc của các phức chất isobutyrat kim loại 34
Bảng 3.2.Hàm lượng ion trung tâm trong các phức chất isobutyrat
kim loại 34
Bảng 3.3. Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại
của các hợp chất (cm
-1

) 38
Bảng 3.4. Các hiệu ứng nhiệt và phần trăm mất khối lượng của các
phức chất isobutyrat kim loại 42
Bảng 3.5. Các mảnh ion giả thiết trong phổ khối lượng(+MS
1
) của các
phức chất isobutyrat kim loại 47
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát khả năng thăng hoa của các phức chất
isobutyrat kim loại 51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị thăng hoa trong chân không…………………… 28
Hình 3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit isobutyric (HIsb)……………….35
Hình 3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất mangan isobutyrat…… 35
Hình 3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất coban isobutyrat……… 36
Hình 3.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất niken isobutyrat……… 36
Hình 3.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất đồng isobutyrat………… 37
Hình 3.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất kẽm isobutyrat………… 37
Hình 3.7. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất mangan isobutyrat……… 40
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất coban isobutyrat………….40
Hình 3.9. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất niken isobutyrat………….41
Hình 3.10. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất đồng isobutyrat…………41
Hình 3.11. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất kẽm isobutyrat………….42
Hình 3.12. Phổ khối lượng của phức chất mangan isobutyrat…………… 45
Hình 3.13. Phổ khối lượng của phức chất coban isobutyrat…………………45
Hình 3.14. Phổ khối lượng của phức chất niken isobutyrat…………… ….46
Hình 3.15. Phổ khối lượng của phức chất đồng isobutyrat……………… 46

Hình 3.16. Phổ khối lượng của phức chất kẽm isobutyrat………………… 46







Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU

Hóa học phức chất của các cacboxylat kim loại đang là một lĩnh vực
được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm do các cacboxylat kim loại được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như phân tích, tách, làm
giàu và làm sạch các nguyên tố, là chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, chế tạo
các vật liệu mới như vật liệu từ, vật liệu siêu dẫn, vật liệu phát huỳnh quang.
Trên thế giới, có nhiều công trình nghiên cứu các cacboxylat thơm và
tiềm năng ứng dụng của chúng trong khoa học vật liệu để tạo ra các chất siêu
dẫn, các đầu dò phát quang trong phân tích sinh học, vật liệu quang điện. Bên
cạnh đó, các cacboxylat có cấu trúc kiểu polime mạng lưới cũng thu hút nhiều
sự quan tâm nghiên cứu vì chúng có các tính chất quý như: từ tính, xúc tác và
tính dẫn điện. Đặc biệt, việc phát hiện ra khả năng thăng hoa của các pivalat
đất hiếm đã được ứng dụng để tách đất hiếm khỏi uran, thori, stronti và bari.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ trong lĩnh vực chế tạo
vật liệu mới thì hướng nghiên cứu các cacboxylat kim loại có khả năng thăng
hoa tốt lại càng có giá trị. Các phức chất này là những chất đầu tốt trong kỹ
thuật lắng đọng hơi hợp chất cơ kim (MOCVD) nhằm chế tạo các màng mỏng
có nhiều tính chất quý báu.

Ở Việt Nam, hóa học phức chất của các cacboxylat kim loại chuyển
tiếp đã được hình thành và nghiên cứu. Tuy nhiên phức chất isobutyrat của
kim loại chuyển tiếp chưa có nhiều công trình đề cập tới. Do đó chúng tôi tiến
hành ''Tổng hợp phức chất isobutyrat của một số kim loại chuyển tiếp và
nghiên cứu tính chất của chúng ”.




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về các kim loại chuyển tiếp và khả năng tạo phức của
chúng
1.1.1. Giới thiệu chung về các kim loại chuyển tiếp và khả năng tạo phức của
chúng
Nguyên tố chuyển tiếp (NTCT) là các nguyên tố mà nguyên tử của
chúng có electron cuối cùng được xếp vào phân lớp d. Trong hệ thống tuần
hoàn (HTTH), các NTCT được xếp vào các chu kỳ 4, 5, 6 và 7, mỗi chu kỳ
gồm 10 nguyên tố tương ứng với các dãy 3d, 4d, 5d và 6d chưa đầy đủ.
Tất cả các NTCT đều thuộc nhóm B (từ IB đến VIIIB), nguyên tử các
nguyên tố đều có 1 hoặc 2 electron ở lớp ngoài cùng nên tất cả đều là kim
loại, người ta còn gọi các NTCT là các kim loại chuyển tiếp (KLCT). Cấu
hình electron chung của KLCT là: (n-1)d
x
ns
y

.
Trong đó: x có giá trị từ 1 đến 10.
y có giá trị từ 1 đến 2.
Các KLCT có nhiều mức oxi hóa do trong nguyên tử có các obitan ở
phân lớp (n-1)d chưa điền đủ electron và có nhiều electron độc thân, các mức
năng lượng của các phân lớp (n-1)d, ns và np xấp xỉ nhau nên electron có thể
chuyển từ phân lớp nọ sang phân lớp kia, nhất là ở trạng thái kích thích. Số
oxi hóa cao nhất của KLCT bằng số thứ tự của nhóm trong HTTH.
Các KLCT và các hợp chất của chúng đều có màu. Màu sắc của chúng
được tạo ra là do sự hấp phụ chọn lọc ánh sáng thuộc vùng trông thấy, mỗi
khoảng bước sóng ứng với một màu xác định. Màu mà ta nhìn thấy là màu
phụ với màu mà chất hấp phụ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
Một đặc trưng cơ bản nhất của KLCT là khả năng tạo phức mạnh, đây là
điểm khác biệt lớn giữa các NTCT và các nguyên tố họ s và họ p. Số phức
chất của KLCT lớn gấp nhiều lần so với số hợp chất đơn giản của chúng.
Vì vậy hóa học nghiên cứu về KLCT thường được coi cơ bản là hóa học
phức chất. Trong lịch sử hóa học, phức chất được biết đến đầu tiên là phức
chất của KLCT.
Khả năng tạo phức của KLCT được giải thích là do chúng có các obitan
(AO) d trống (tự do) có khả năng tham gia vào việc hình thành liên kết phối
trí (cho nhận) với các phối tử để tạo nên liên kết trong phức chất.
Mặt khác, khả năng tạo phức của các KLCT còn phụ thuộc vào kích
thước và điện tích của ion nguyên tố đó. Khi ion có kích thước càng nhỏ, điện
tích càng lớn thì khả năng tạo phức của các nguyên tố càng mạnh, các ion
KLCT thường thỏa mãn điều kiện này.
So với các nguyên tố đất hiếm (NTĐH), KLCT có khả năng tạo phức

mạnh hơn do có các AO d nằm sát ngoài AO thuộc lớp ngoài cùng nên sự lai
hóa các AO để tạo liên kết trong phức chất xảy ra dễ dàng và khá mạnh. Còn
đối với NTĐH có các AO f nằm sâu bên trong nên khả năng lai hóa để tạo
liên kết trong phức chất yếu hơn [6].
1.1.2. Sơ lƣợc về nguyên tố mangan và khả năng tạo phức của mangan
Nguyên tố mangan có kí hiệu hóa học là Mn, có khối lượng nguyên tử:
54,94 đvC. Mangan ở ô thứ 25, nhóm VIIB, chu kỳ 4 trong HTTH, cấu hình
electron nguyên tử là [Ar]3d
5
4s
2
. Bán kính nguyên tử: 1,3 Å. Năng lượng ion
hóa thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lượt là: I
1
= 7,43 eV, I
2
= 15,63 eV và I
3
=
33,69 eV. Mangan là kim loại có màu trắng bạc, rất khó nóng chảy và khó sôi
(
o
nc
T
= 1244
0
C;
o
s
T

= 2080
0
C). Nhiệt độ thăng hoa là 280 kJ/mol.
Mangan cũng là nguyên tố thể hiện các mức oxi hóa phong phú nhất, từ
-3 đến +7, trong đó các mức oxi hóa từ -3 đến +1 chỉ thể hiện trong phức chất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
với các phối tử nhận π, còn mức oxi hóa cao hơn thể hiện chủ yếu trong các
hợp chất thông thường. Mức oxi hóa bền nhất của mangan là +2 vì Mn(II) có
cấu hình d
5
là cấu hình bền nửa bão hòa trên phân lớp d.
Mn(II) tạo thành phức chất với hầu hết các phối tử thông thường. Tuy
nhiên các phức chất của Mn(II) thường kém bền vì Mn
2+
có bán kính lớn nhất
(0,8 Å) so với các ion cùng điện tích của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ
nhất và có năng lượng bền hóa bởi trường phối tử bằng không. Hơn nữa, cấu
hình electron đầy một nửa d
5
khá bền vững của Mn(II) làm cho nó không “ưu
ái” một kiểu sắp xếp đặc biệt nào của các phối tử. Các phức chất có thể là tứ
diện ([MnBr
4
]
2-
), vuông phẳng ([Mn(phtaloxyanin)], lưỡng chóp tam giác
([MnI

2
(THF)
3
]), bát diện ([Mn(H
2
O)
6
]
2+
), và 12 mặt tam giác đều
([Mn(NO
3
)
4
]
2-
), trong đó các phức chất bát diện có phần trội hơn cả. Cũng do
tính bền đặc biệt của các cấu hình d
5
với 5 electron độc thân mà phần lớn các
phức chất Mn(II) thuộc loại spin cao (~5,9 MB). Chỉ một số ít phối tử trường
rất mạnh như CN
-
mới tạo thành phức chất spin thấp, ví dụ, [Mn(CN)
6
]
4-
,
[Mn(CN)
5

NO]
3-
, [Mn(CNR)
6
]
2+
[1, 6].
1.1.3. Sơ lƣợc về nguyên tố coban và khả năng tạo phức của coban
Nguyên tố coban có kí hiệu hóa học là Co, có khối lượng nguyên tử:
58,93 đvC. Coban ở ô thứ 27, nhóm VIIIB, chu kỳ 4 trong HTTH, cấu hình
electron nguyên tử là [Ar]3d
7
4s
2
. Bán kính nguyên tử 1,25 Å. Năng lượng ion
hóa thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lượt là: 7,86 eV, 17,05 eV và I
3
= 33,49
eV. Coban là kim loại màu trắng bạc có sắc xanh nhạt. Nhiệt độ nóng chảy
o
nc
T
= 1495
0
C; nhiệt độ sôi
o
s
T
= 3100
0

C. Nhiệt độ thăng hoa là 425 kJ/mol.
Coban có tính sắt từ nhưng không đạt đến độ từ hóa cao bằng sắt.
Coban thể hiện các mức oxi hóa từ -1 đến +4. Trong đó 2 mức oxi hóa
phổ biến nhất là +2 và +3.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
Coban (II) với cấu hình electron d
7
tạo thành một số lớn các phức chất,
trong đó hóa lập thể của nó thay đổi từ bát diện đến tứ diện, vuông phẳng,
lưỡng chóp tam giác… Coban (II) là ion tạo thành nhiều phức chất tứ diện
nhất so với tất cả các ion kim loại khác.

Ion Co
2+
có cấu hình [Ar]3d
7
, kém bền trong môi trường nước, dễ
chuyển thành Co
3+
. Dung dịch Co
2+
có màu đỏ-hồng do tạo phức aquơ
[Co(H
2
O)
6
]

2+
. Ion Co
2+
có khả năng tạo phức với nhiều phối tử vô cơ và hữu
cơ, chẳng hạn phức bát diện như [Co(H
2
O)
6
]
2+
, [Co(NH
3
)
6
]
2+
, [CoF
6
]
4-
, hoặc
phức tứ diện như [CoCl
4
]
2
, [CoBr
4
]
2
, [CoI

4
]
2
, [Co(OH)
4
]
2
,
[Co(SCN)
4
]
2
Đa số phức chất tứ diện của Co(II) đều có dạng muối kép,
chúng phân hủy khi pha loãng bằng nước nên màu của dung dịch biến đổi. Ví
dụ:
[Co(SCN)
4
]
2
+ 6H
2
O  [Co(H
2
O)
6
]
2+
+ 4SCN


Xanh Đỏ - hồng
Dựa vào tính chất này, trong hóa học phân tích người ta nhận biết ion
Co
2+
trong dung dịch bằng cách: cho Co
2+
kết hợp với SCN

tạo nên
[Co(SCN)
4
]
2
có màu xanh lam và khi pha loãng bằng nước, dung dịch
chuyển sang màu đỏ-hồng. Phức chất bát diện của Co(II) có màu đỏ-hồng,
còn phức chất tứ diện của Co(II) có màu xanh lam. Sự chuyển đổi dễ dàng
giữa cấu hình tứ diện và bát diện của phức chất Co(II) được giải thích bằng độ
bền không khác nhau nhiều của hai nhóm phức chất đó gây nên do sự chênh
lệch ít về năng lượng làm bền phức chất bởi trường tinh thể .
Các phức chất tứ diện kiểu CoX
4
2-
hay CoX
2
L
2
thường được tạo thành
bởi các phối tử ion một càng như Hal

, SCN


, OH

hoặc tổ hợp giữa các
phối tử này với các phối tử trung hòa một càng L như py Một số phối tử hai
càng như axetylaxeton, N-metylsalixylanđiminat cũng tạo thành phức chất tứ
diện.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
Co(II) tạo thành phức chất vuông phẳng không chỉ với các phối tử bốn
càng như pophyrin, salen mà còn cả với các phối tử hai càng như
đimetylglyoxim, o-aminophenoxit, đithiolat.
Các phức chất bát diện của Co(II) là phong phú nhất. Chúng có thể là
những phức chất đơn nhân hay đa nhân, đơn phối tử hay đa phối tử, từ đơn
giản như [Co(H
2
O)
6
]
2+
, [Co(NH
3
)
6
]
2+
đến phức tạp như [Co
2

(CN)
10
]
6-
,
[Co
4
(µ
3
-Cl)
2
(µ
2
-Cl)
4
Cl
2
(THF)
6
[1, 6].
1.1.4. Sơ luợc về niken và khả năng tạo phức của niken
Nguyên tố niken có kí hiệu hóa học là Ni, có khối lượng nguyên tử:
58,69 đvC. Niken ở ô thứ 28, nhóm VIIIB, chu kỳ 4 trong HTTH, cấu hình
electron nguyên tử là [Ar]3d
8
4s
2
. Bán kính nguyên tử 1,24 Å. Năng lượng ion
hóa thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lượt là: I
1

= 7,5 eV, I
2
= 16,4 eV và I
3
=
35,16 eV. Niken là kim loại màu trắng bạc, có thể kéo dài, dát mỏng. Nó cũng
dễ dàng điều chế duới dạng bột mịn. Niken có nhiệt độ nóng chảy 1453
0
C,
nhiệt độ sôi 3185
0
C. Nhiệt độ thăng hoa là 424 kJ/mol. Niken có tính sắt từ,
nhưng không đuợc mạnh như sắt và coban.
Niken có mức oxi hóa bền duy nhất chỉ là +2. Các mức oxi hóa +3 và
+4 rất kém bền và chỉ tồn tại trong một số hợp chất với flo và oxi (những
nguyên tố âm điện nhất).
Niken (II) tạo thành một số lớn phức chất với số phối trí thay đổi từ 3
đến 6 và dạng hình học thay đổi tương ứng từ tam giác, tứ diện và vuông
phẳng, chóp đáy vuông và lưỡng chóp tam giác đến bát diện.
Ion Ni
2+
có cấu hình electron [Ar]3d
8
, bền trong môi trường nước, cho
dung dịch màu lục sáng do tạo nên phức aquơ [Ni(H
2
O)
6
]
2+

. Ion Ni
2+
có khả
năng tạo phức tốt, các phức chất của nó từ lâu đã được biết với số phối trí đặc
trưng là 4 và 6.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Niken (II) tạo thành một số lớn phức chất bát diện với các phối tử trung
hòa, đặc biệt là các amin (kể cả NH
3
), trong đó các phối tử thay thế một phần
hay tất cả 6 phân tử H
2
O trong cầu nội của ion hiđrat [Ni(H
2
O)
6
]
2+
. Ví dụ:
trans-[Ni(H
2
O)
2
(NH
3
)
4

]
2+
, [Ni(NH
3
)
6
]
2+
, [Ni(en)
3
]
2+
. Các phức chất này
thường có màu xanh chàm hay tím, khác với màu xanh lục xám của
[Ni(H
2
O)
6
]
2+
.
Các phức chất số phối trí năm của Niken (II) có thể là lưỡng chóp tam
giác hay chóp đáy vuông và là thuận từ hay nghịch từ. Số lượng các phức chất
này không nhiều.
Các phức chất tứ diện của Ni(II) thường thuộc các kiểu thành phần
NiX
2
4

, NiX

3
L

, NiX
2
L
2
và Ni(L-L)
2
với X là halogen, L là phối tử trung hòa
như phosphin, asin L-L là phối tử 2 càng chứa nhóm thế cồng kềnh. Các
phức chất tứ diện đều có màu đậm và thuận từ.
Ni (II) có khuynh hướng vượt trội đối với sự tạo thành phức chất vuông
phẳng đó là do tính chất đặc biệt của cấu hình electron d
8
. Các phức chất
vuông phẳng của Ni(II) rất đa dạng và phong phú. Ví dụ [Ni(CN)
4
]
2-
,
[NiL
2
X
2
] (L = PR
3
, X=Cl, Br, I). Đặc biệt là các phối tử hữu cơ 2 càng như
đimetylglyoxim (dmg) tạo thành các phức chất kiểu Ni(dmg)
2

hay
Ni(dmg)X
2
. Phản ứng tạo phức của Ni
2+
với dmg được dùng để định tính và
định lượng ion Ni
2+
trong dung dịch.
Phần lớn các phức chất vuông phẳng của Ni(II) đều nghịch từ [1, 6].
1.1.5. Sơ lƣợc về đồng và khả năng tạo phức của đồng
Nguyên tố đồng có kí hiệu hóa học là Cu, có khối lượng nguyên tử:
63,55 đvC. Đồng ở ô thứ 29, nhóm IB, chu kỳ 4 trong HTTH, cấu hình
electron nguyên tử là [Ar]3d
10
4s
1
. Bán kính nguyên tử 1,28 Å. Năng lượng
ion hóa thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lượt là: I
1
= 7,72 eV, I
2
= 20,29 eV, I
3
=
36,9 eV. Đồng là một kim loại màu đỏ, có cấu trúc tinh thể kiểu lập phương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8

tâm diện, tương đối mềm, dễ kéo dài và dát mỏng. Đồng có nhiệt độ nóng
chảy 1083
0
C, nhiệt độ sôi 2543
0
C. Nhiệt độ thăng hoa là 339,6 kJ/mol.
Đồng thể hiện 3 mức oxi hóa chính là +1, +2 và +3, trong đó +2 là bền
nhất. Mức oxi hóa +3 không bền vì có thế khử cao, còn mức oxi hóa +1
không bền vì có thể dị li thành Cu(II) và Cu(0).
Ion Cu
2+
có cấu hình electron [Ar]3d
9
, trong nước tạo nên ion phức
[Cu(H
2
O)
6
]
2+
có màu xanh do dung dịch hấp thụ mạnh ánh sáng có bước sóng
trong vùng 600  800 nm. Với cấu hình d
9
, các phức chất của Cu(II) luôn
thuận từ với mọi loại phối tử. Các phức chất của Cu(II) được biết đến như là
trường hợp điển hình mà cấu trúc chịu ảnh hưởng nhiều bởi hiệu ứng Jan-
Teller, do vậy rất hiếm khi gặp các phức này có cấu trúc bát diện, tứ diện hay
vuông phẳng hoàn hảo bởi chúng luôn có xu hướng bị biến dạng để giảm độ
suy biến mức năng lượng của các electron 3d. Ví dụ ion phức [CuCl
4

]
2-
có cấu
trúc tứ diện biến dạng kiểu tứ diện dẹt.
Hiệu ứng Jan-Teller còn giải thích được một số tính chất bất thường
của ion Cu
2+
khi tạo phức. Ví dụ, khi thêm NH
3
vào dung dịch muối Cu(II) thì
những phân tử H
2
O trong [Cu(H
2
O)
6
]
2+
lần lượt bị thay thế dễ dàng bởi những
phân tử NH
3
tạo nên các ion phức [Cu(NH
3
)(H
2
O)
5
]
2+
, [Cu(NH

3
)
2
(H
2
O)
4
]
2+
,
[Cu(NH
3
)
3
(H
2
O)
3
]
2+
, [Cu(NH
3
)
4
(H
2
O)
2
]
2+

, nhưng việc đưa tiếp vào ion phức
những phân tử NH
3
thứ năm và thứ sáu gặp khó khăn. Trong dung dịch nước
nói chung không phát hiện được một lượng rõ rệt của ion phức với 6 phân tử
NH
3
. Ion phức hexaammin [Cu(NH
3
)
6
]
2+
chỉ có thể tạo nên trong amoniac
lỏng. Kết quả của hiệu ứng Jan-Teller là ion Cu
2+
liên kết yếu với phối tử thứ
năm và thứ sáu, kể cả phối tử đó là H
2
O. Tương tự như vậy, khi thêm dư
etylenđiamin vào dung dịch Cu
2+
người ta cũng chỉ thu được
[Cu(en)
2
(H
2
O)
2
]

2+
. Liên kết của Cu
2+
với hai phân tử nước ở trong
[Cu(NH
3
)
4
(H
2
O)
2
]
2+
và [Cu(en)
2
(H
2
O)
2
]
2+
đều yếu hơn so với liên kết tương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
ứng ở trong [Cu(H
2
O)

6
]
2+
. Bởi vậy những ion phức của Cu
2+
với NH
3
và
etylenđiamin trên đây thường được biểu diễn bởi công thức [Cu(NH
3
)
4
]
2+
và
[Cu(en)
2
]
2+
với cấu hình vuông phẳng [1, 6].
1.1.6. Sơ lƣợc về nguyên tố kẽm và khả năng tạo phức của kẽm
Nguyên tố kẽm có kí hiệu hóa học là Zn, có khối lượng nguyên tử:
65,39 đvC. Kẽm ở ô thứ 30, nhóm IIB, chu kỳ 4 trong HTTH, cấu hình
electron nguyên tử là [Ar]3d
10
4s
2
. Bán kính nguyên tử: 1,39 Å, bán kính ion:
0,74 Å . Năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ hai lần lượt là: I
1

= 9,39 eV, I
2
=
17,96 eV. Kẽm là kim loại có màu trắng bạc, trong không khí ẩm bị bao phủ
bởi lớp màng oxit khá bền vững. Kẽm có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi
khá cao (
o
nc
T
= 419,5
0
C;
o
s
T
= 906
0
C).
Trong nguyên tử Zn, các AO d đã điền đủ 10 electron, do đó phân lớp
3d
10
là tương đối bền vững chỉ có các electron s là electron hóa trị. Vì vậy
trạng thái oxi hóa duy nhất và cao nhất của kẽm là +2.
Ion Zn
2+
có cấu hình electron [Ar]3d
10
với năng lượng bền hóa bởi
trường phối tử bằng không, do đó nó không ưu tiên một dạng hóa lập thể nào.
Nó thể hiện các số phối trí và dạng hình học đa dạng tùy thuộc vào tương

quan giữa lực tương tác tĩnh điện, lực cộng hóa trị và các yếu tố không gian,
lập thể. Nói chung, kẽm có số phối trí từ 2 đến 7, trong đó các số phối trí 4, 5
và 6 là phổ biến hơn cả.
Trong dung dịch của các muối, Zn
2+
tồn tại dưới dạng [Zn(H
2
O)
6
]
2+
, còn
trong dung dịch kiềm thì nó tồn tại dưới dạng [Zn(OH)
4
]
2-
. Trong dung dịch
chứa phối tử mạnh như NH
3
, Zn
2+
có thể tạo thành hai loại phức chất là
[Zn(NH
3
)
6
]
2+
và [Zn(NH
3

)
4
]
2+
. Phức chất axetylaxetonat của kẽm
[Zn(acac)
2
(H
2
O)] có cấu tạo chóp đáy vuông, trong khi đó các phức chất
[ZnCl
4
]
2-
và [ZnBr
4
]
2-
đều có dạng tứ diện đều. Trong dung dịch ZnCl
2
đặc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
tồn tại đồng thời các phức chất [ZnCl
4
]
2-
, [ZnCl

4
(H
2
O)
2
]
2-
, [ZnCl
2
(H
2
O)
4
] và
cả [Zn(H
2
O)
6
]
2+
.
Kẽm không tạo thành phức chất cacbonyl và phức chất với hidrocacbon
không no, nói chung là các phức chất với các phối tử . Đây là dấu hiệu quan
trọng nhất chứng tỏ rằng kẽm không thể hiện tính chất của một kim loại
chuyển tiếp, do có phân lớp d đã chứa đầy electron (d
10
) [1, 6].
1.2. Axit monocacboxylic và cacboxylat kim loại
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của axit monocacboxylic
Axit monocacboxylic là hợp chất hữu cơ có công thức cấu tạo chung là:

R C
O
O
H

Như vậy, phân tử axit gồm hai phần: nhóm chức cacboxyl (-COOH) và
gốc hiđrocacbon (-R). Nhóm cacboxyl là tổ hợp của hai nhóm cacbonyl C=O
và hiđroxyl -OH. Hai nhóm này tác động qua lại lẫn nhau do có sự liên hợp
giữa electron  ở liên kết đôi của nhóm C=O và electron p tự do của nguyên
tử O trong nhóm -OH. Do đó, liên kết O-H ở phân tử axit phân cực hơn ở
phân tử ancol và liên kết hiđro cũng mạnh hơn. Vì vậy, các axit có thể tạo
những đime vòng:




hoặc các polime dạng:


H
O
C
R
O
H
O
C
R
O
R C

O
H O
O
H O
R
C

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11

Do đó các axit cacboxylic có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ sôi của các
dẫn xuất halogen và ancol tương ứng.
Mặt khác, các phân tử axit cacboxylic tạo liên kết hiđro với các phân tử
nước bền hơn so với các ancol nên chúng dễ tan trong nước hơn các ancol
tương ứng.




Khả năng tan trong nước của các axit cacboxylic giảm khi tăng số
nguyên tử cacbon trong gốc hiđrocacbon R.
Tính chất đặc trưng của axit cacboxylic do nhóm chức -COOH quyết
định. Vì hiệu ứng liên hợp đẩy electron đã trình bày ở trên mà liên kết O-H
trong axit cacboxylic phân cực hơn so với trong ancol và chúng dễ bị proton
hoá hơn các ancol. Tuy nhiên, chúng đều là các axit yếu (K
a
 10
-5
) và tính

axit giảm khi mạch cacbon của gốc R càng dài hoặc càng phân nhánh.
Nhờ tính linh động của nguyên tử H trong nhóm -OH và khả năng cho
electron của nguyên tử oxi trong nhóm C=O nên các axit cacboxylic tạo phức
tốt với nhiều kim loại, đặc biệt là khả năng tạo nên các phức chất vòng càng
(do ion kim loại đồng thời thay thế nguyên tử hiđro của nhóm OH và tạo liên
kết phối trí với nguyên tử O của nhóm C=O trong phân tử axit cacboxylic)
[3, 8].
1.2.2. Các cacboxylat kim loại.
Các cacboxylat được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau:
1. Thực hiện phản ứng giữa oxit với axit tương ứng:
M
2
O
n
+ 2nRCOOH + 2(x-n)H
2
O  2M(RCOO)
n
.xH
2
O
R
C
O
O
.
H
O
H

H

O
H
H


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
2. Thực hiện phản ứng giữa hiđroxit với axit tương ứng:
M(OH)
n
+ nRCOOH + (x-n)H
2
O  M(RCOO)
n
.xH
2
O
3. Thực hiện phản ứng giữa muối cacbonat với axit tương ứng:
M
2
(CO
3
)
n
+ 2nRCOOH + (2x-n)H
2
O  2M(RCOO)

n
.xH
2
O + nCO
2

Tùy thuộc vào điều kiện tổng hợp mà các cacboxylat thu được ở dạng
khan hay hiđrat có thành phần khác nhau. Theo tác giả [16, 29], khi tổng hợp
phức chất pivalat của ion Cu
2+
từ dung dịch Cu
2+
và HPiv thu được các phức
chất pivalat có thành phần khác nhau tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của các chất
phản ứng và bản chất của dung môi. Nếu cho Cu
2+
và HPiv phản ứng với
nhau theo tỉ lệ hợp thức trong benzen sẽ thu được các phức chất có công thức
là Cu(Piv)
2
, Cu(Piv)
2
.HPiv, Cu
2
(Piv)
4
.2HPiv. Nếu cho Cu
2+
và HPiv phản
ứng với nhau theo tỉ lệ hợp thức trong 1-octanol sẽ thu được các phức chất có

công thức là Cu(Piv)
2
, Cu(Piv)
2
.HPiv, Cu
2
(Piv)
4
.HPiv, Cu
2
(Piv)
4
. Theo tác giả
[12], nếu cho cacbonat đất hiếm và HPiv phản ứng với nhau theo tỉ lệ hợp
thức trong dung dịch nước sẽ thu được các sản phẩm hiđrat có công thức
chung là Ln(Piv)
3
.mH
2
O (m= 3  7) (Ln: Lantanit). Nếu tổng hợp phức chất
trong dung dịch HPiv dư hoặc trong dung môi n-hexan sẽ thu được các sản
phẩm cộng có công thức chung là Ln(Piv)
3
.3HPiv.
Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đã xác định được cấu trúc của phức
chất pivalat của neodium và xeri tồn tại ở dạng đime có công thức
[Nd(Piv)
3
.3HPiv]
2

và [Ce(Piv)
3
.3HPiv]
2
.
Đối với các cacboxylat đất hiếm, trên cơ sở phân tích cấu trúc Rơnghen,
người ta đưa ra 5 dạng cấu trúc như sau [20]:
R
C
O
O
Ln
Ln

R
C
O
O
Ln
Ln

R
C
O
O
Ln

(1) (2) (3)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
R
C
O
O
Ln
Ln
Ln

R
C
O
O
Ln

(4) (5)
Trong đó:
- Dạng (1) được gọi là dạng liên kết cầu và hai càng
- Dạng (2) được gọi là dạng ba càng và hai cầu
- Dạng (3) được gọi là dạng liên kết vòng và hai càng
- Dạng (4) được gọi là dạng liên kết cầu và ba càng
- Dạng (5) được gọi là dạng một càng
Dạng phối trí của nhóm -COOH phụ thuộc vào bản chất gốc R và ion
đất hiếm.
Khác với các cacboxylat của nguyên tố đất hiếm, các phức chất của các
cacboxylat của kim loại chuyển tiếp còn có khả năng tạo thành phức đa nhân.
Trong các phức đó, phối tử đóng vai trò cầu nối giữa các nguyên tử kim loại;
ví dụ như kiểu tam giác ba nhân [M
3

X(O
2
CR)
6
L
3
]
n±
:

Tác giả [14] đã chỉ ra phức chất cacboxylat của Fe(III) với các phối tử
fomat, axetat, monocloaxetat, tricloaxetat, phenylaxetat và benzoat đều có
dạng cấu trúc ba nhân. Các phức đó chứa 3 nguyên tử Fe, tạo thành một tam
giác đều với một nguyên tử oxi ở trung tâm, 2 phối tử đóng vai trò là cầu nối
giữa mỗi cặp nguyên tử Fe. Công thức tổng quát của các phức chất này có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
dạng là [Fe
3
O(O
2
CR)
6
(H
2
O)
3
]

+
. Còn với phức chất pivalat của Fe, tác giả [18]
đã chỉ ra phức chất có công thức dạng [Fe
3
O(O
2
CCMe
3
)
6
(Me
3
CCO
2
H)
3
] (Me
= -CH
3
).
Tác giả [9] đã chỉ ra phức chất chứa anion pivalat của Ni(II) và Co(II)
có dạng cấu trúc năm nhân. Công thức tổng quát của các phức chất này có
dạng M
5
(
3
-OH)
2
(-OOCCMe
3

)
4
(-N,N’,N”-3,5Me
2
C
3
HN
2
C
2
(O)N
4
)
4
(MeCN)
2

(M = Ni, Co).
Tương tự, các phức chất cacboxylat ba nhân của paladi (Pd
3
(O
2
CR)
6
) và
platin cũng đã được tổng hợp [11, 22].
Các cacboxylat kim loại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
như phân tích, tách, làm giàu, làm sạch các nguyên tố, chế tạo các vật liệu từ
siêu dẫn…Khả năng thăng hoa của các pivalat đất hiếm đã được ứng dụng để
tạo ra màng oxit đất hiếm. Đặc biệt, dựa vào khả năng thăng hoa của chúng,

tác giả [27] đã làm sạch đất hiếm khỏi uran, thori, strontri và bari bằng cách
thăng hoa pivalat của hỗn hợp các nguyên tố này. Nhiều cacboxylat tan tốt
trong một số dung môi không phân cực như n-hexan, clorofom,…ở nhiệt độ
thường nên được dùng để tách chiết một số kim loại từ quặng hay hỗn hợp
kim loại, oxit kim loại.
Cacboxylat của các kim loại chuyển tiếp tuy chưa được nghiên cứu
nhiều, nhưng khả năng ứng dụng của chúng không ít. Trong lĩnh vực xúc tác,
các cacboxylat kim loại có nhiều ứng dụng quan trọng.
Năm 1993, các tác giả [30] đã chế tạo thành công các sợi gốm siêu dẫn
có đường kính 60 ÷ 70 nm, khi nhiệt phân dung dịch THF hỗn hợp cacboxylat
của ytri, bari và đồng với tỉ lệ là 1:2:3. Quá trình nhiệt phân được điều khiển
bởi chương trình nhiệt độ và phản ứng được thực hiện trong không khí.
Năm 1999, các tác giả [21] đã tiến hành phản ứng polime hóa mở vòng
ở điều kiện nóng chảy L-lactic khi sử dụng phức chất của sắt với các axit

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
cacboxylic đơn chức khác nhau làm xúc tác như: axit axetic, axit butyric, axit
isobutyric, axit đicloroaxetic và axit trifloroaxetic. Nhiệt độ polime hóa vào
khoảng 170 ÷ 210
0
C, thời gian polime hóa được khảo sát từ 0,5 đến 25 giờ, và
lượng xúc tác thêm vào cũng được thay đổi từ 0,12 đến 1,20% khối lượng. Sắt
butyrat và sắt đicloroaxetat là những xúc tác có hoạt tính yếu trong phản ứng
này do sự thủy phân trong suốt quá trình tổng hợp. Sắt axetat, sắt
trifloroaxetat và sắt isobutyrat là các xúc tác tạo ra các poly(L-lactic) có khối
lượng phân tử lớn với độ chuyển hóa monome cao. Trong điều kiện tối ưu có
thể điều chế được poly(L-lactic) với khối lượng phân tử lớn (150.000 g/mol).
Các thí nghiệm polime hóa chỉ ra rằng trạng thái oxi hóa của sắt có ảnh hưởng

lớn hiệu quả xúc tác và sắt có thể liên kết với polime tạo thành.
Các tác giả [28] đã công bố các phức terephtalat của Cu(II), Mo(II),
Ru(II, III), Rh(III) với cấu trúc lỗ xốp có khả năng hấp thụ khí có hoạt tính
xúc tác cao.
Các cacboxylat còn được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chế tạo các
vật liệu mới. Các tác giả [12] đã sử dụng phương pháp CVD đối với các hợp
chất Cu(Piv)
2
, Ba(Piv)
2
, Y(Piv)
3
để chế tạo các màng mỏng oxit siêu dẫn ở
nhiệt độ cao.
1.3. Một số phƣơng pháp hóa lý nghiên cứu các cacboxylat kim loại
chuyển tiếp
1.3.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là một trong những phương pháp
vật lý phổ biến dùng để nghiên cứu phức chất. Việc khai thác các dữ kiện thu
được từ phổ hồng ngoại có thể cung cấp cho ta nhiều thông tin cho phép
khẳng định một cách định tính sự tạo thành phức chất giữa phối tử và ion
trung tâm. Ngoài ra, nó còn cho phép xác định kiểu phối trí và độ bền liên kết
của kim loại - phối tử.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16
Khi phân tử vật chất hấp thụ năng lượng điện từ có thể dẫn đến các quá
trình thay đổi trong phân tử như quá trình quay, dao động, kích thích điện
tử… Mỗi quá trình như vậy đều đòi hỏi một năng lượng nhất định đặc trưng

cho nó, có nghĩa là đòi hỏi một bức xạ điện từ có tần số đặc trưng để kích
thích. Trong đó, bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho sự kích thích quá trình dao
động của các nhóm nguyên tử trong phân tử. Mỗi một liên kết trong phân tử
đều hấp thụ một bức xạ có tần số đặc trưng để thay đổi trạng thái dao động
của mình, tần số đặc trưng này không những phụ thuộc vào bản chất liên kết
mà còn phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo phân tử và các nguyên tử, nhóm
nguyên tử xung quanh.
Có hai kiểu dao động chính của phân tử là dao động hóa trị (chủ yếu
làm thay đổi chiều dài liên kết) và dao động biến dạng (chủ yếu làm thay đổi
góc liên kết). Đối với những phân tử gồm n nguyên tử, người ta xác định là
phải có 3n-6 (đối với phân tử không thẳng) và 3n-5 (đối với phân tử thẳng)
dao động chuẩn. Sự xuất hiện của dao động trong phổ hồng ngoại cần thỏa
mãn các điều kiện của quy tắc lọc lựa:
1) Năng lượng của bức xạ phải trùng với năng lượng dao động.
2) Sự hấp thụ năng lượng phải đi kèm với sự biến đổi momen lưỡng
cực của phân tử. Sự biến đổi momen lưỡng cực càng lớn thì cường độ của các
dải hấp thụ càng lớn.
Vì vậy, những phân tử có các yếu tố đối xứng thường cho phổ đơn giản
hơn những phân tử không chứa yếu tố đối xứng [7].
Khi tạo thành phức chất, các dải hấp thụ đặc trưng của các liên kết
trong phối tử thường bị dịch chuyển vì quá trình tạo phức là quá trình chuyển
electron từ phối tử đến các obitan trống của ion kim loại để tạo liên kết phối
trí nên làm giảm mật độ điện tử trên phân tử phối tử. Kiểu liên kết kim loại -
phối tử trong phức chất được nghiên cứu bằng cách so sánh phổ của phức chất