thủy phân ion lim loại
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (343.28 KB, 26 trang )
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Bảng 1: Các bằng số thủy phân và các dạng tồn tại của ion kim loại
Nhóm
I
A
B
A
II
III
B
Các actinit Các Lantanit
A
Sc
Y
La
Ion kim
loại Mn+
Li+
Na+
K+
Cu2+
Ag+
Be2+
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Zn2+
Cd2+
Hg2+
B3+
Al3+
Ga3+
In3+
Tl3+
Sc3+
Y3+
La3+
Ce3+
Pr3+
Nd3+
Sm3+
Eu3+
Gd3+
Tb3+
Dy3+
Ho3+
Er3+
Tm3+
Yb3+
Lu3+
Th4+
Pa4+
UO22+
Np4+
pK1
13,64
14,18
14,46
7,5
11,0
5,7
11,2
12,6
13,2
13,4
7,7
7,9
3,5
6,82
5,0
2,9
3,5
1,27
5,0
7,0
8,14
8,02
7,86
7,76
7,60
7,49
7,36
7,18
7,08
6,80
6,56
6,36
6,24
6,04
2,36
0,14
5,0
2,3
Các hằng số thủy phân (pKi)
pK2
pK3 pK4
pK5 pK6
7,0
12,3
7,5
12,7
13,9
9,1
10,6
4,0
7,12
5,5
3,7
4,2
1,65
5,7
8,8
11,5
14,3
14,8
7,62
6,0
4,5
5,1
1,84
6,5
12,7
3,3
0,38
6,2
3,83
1,25
3,55
10,91 13,45
9,4
6,8
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
1
10,3
11,7
Ghi chú
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
A
IV
B
A
V
B
A
VI
B
VII
B
VIII
B
NpO22+
Pu4+
PuO22+
Ge4+
Sn4+
Sn2+
Pb4+
Pb2+
Ti4+
Zr4+
Hf4+
Sb3+
Bi3+
VO2+
VO3+
NbO2+
TaO2+
Te4+
Po4+
Cr3+
MoO22+
WO22+
Mn2+
Mn3+
Fe2+
Fe3+
Co2+
Co3+
Ni2+
Rh3+
Pd4+
Pt4+
3,37
0,45
3,4
-0,45
-0,57
2,07
-0,5
7,5
-0,7
-0,3
-0,15
-0,61
1,34
2,65
1,8
-0,4
1,2
1,41
0,48
3,5
0,2
0,76
10,93
0,39
6,9
1,98
9,82
2,1
9,76
3,22
2,53
1,35
5,44
0,75
5,2
-0,05
-0,11
5,0
-0,077
10,0
-0,32
0,07
0,32
-0,01
1,76
3,08
2,4
9,7
3,3
9,5
0,27
0,33
9,55
0,244
11,5
-0,05
0,32
0,77
1,05
2,19
3,3*
1,86
2,26
3,67
0,75
1,28
2,67
2,82
3,88
1,5*
1,69*
8,25
2,31
2,49
3,79
2,4
2,4
4,2
12,4
3,13
6,3
0,6
1,22
9,02
12,24
3,8*
8,0*
13,0*
2,31
3,42
6,9*
9,36*
7,48 9,48
13,25
3,85 4,59
10,55
0,46
0,26
0,66
0,96
3,5*
3,5*
5,45
(*) dạng tồn tại bị mất nước
Bảng 2: Dạng hiđroxit và giá trị pH để kết tủa các hiđroxit của một số kim loại
Ion
KLK
Cu2+
Ag+
Be2+
Zn2+
Hg2+
Hiđroxit
MOH
Cu(OH)2
AgOH
Be(OH)2
Zn(OH)2
Hg(OH)2
pH
> 14
> 5,8
>8,5
6,5 ÷ 12,5
7,0 ÷ 11
> 2,3
Ion
Th4+
Cd2+
Sn4+
Sn2+
Pb2+
Pb4+
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
2
Hiđroxit
Th(OH)4
Cd(OH)2
Sn(OH)4
Sn(OH)2
Pb(OH)2
Pb(OH)4
pH
> 3,5
>8
0,5 ÷11,5
1,7 ÷ 13
7,5 ÷ 12,5
<0
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Al3+
Ga3+
In3+
Fe2+
Fe3+
Al(OH)3
Ga(OH)3
In(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
4 ÷ 12
12 ÷ 13
> 14
> 7,5
>2
Ti4+
Zr4+
Sb3+
Cr3+
Tl3+
1.1
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
3
Ti(OH)4
Zr(OH)4
Sb(OH)3
Cr(OH)3
Tl(OH)3
> 0,5
2 ÷11
<0
5 ÷ 12,5
<0
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
1. MATLAB và ứng dụng của MATLAB [1],[4]
I.1 MATLAB.
MATLAB là một môi trường tính toán số và lập trình, được thiết kế bởi
công ty MathWorks. MATLAB cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị
hàm số hay biểu đồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao tiếp người
dùng và liên kết với những chương trình máy tính viết trên nhiều ngôn ngữ
lập trình khác. Với thư viện Toolbox, MATLAB cho phép mô phỏng tính
toán, thực nghiệm nhiều mô hình trong thực tế và kỹ thuật
MATLAB là viết tắt từ "Matrix Laboratory", được phát minh vào cuối
thập niên 1970 bởi Cleve Moler, và sau đó là chủ nhiệm khoa máy tính tại Đại
học New Mexico. MATLAB, nguyên sơ được viết bởi ngôn ngữ Fortran. Cho
đến 1980, nó vẩn chỉ là một bộ phận được dùng nội bộ của Đại Học Standford.
Năm 1983, Jack Little, một người đã học ở MIT và Stanford, đã viết lại
MATLAB bằng ngôn ngữ C và nó được xây dựng thêm các thư viện phục vụ
cho thiết kế hệ thống điều khiển, hệ thống hộp công cụ (Toolbox), mô phỏng ...
Jack xây dựng MATLAB trở thành mô hình ngôn ngữ lập trình cơ sở ma trận
(matrix-based programming language). Steve Bangert là người đã thực hiện trình
thông dịch cho MATLAB. Công trình này tốn gần 1 1/2 năm. Sau này, Jack
Little kết hợp với Moler và Steve Bangert quyết định đưa MATLAB thành dự án
thương mại - công ty The MathWorks ra đời thời gian này - năm 1984.
MATLAB gồm 5 phần chính:
-
Ngôn ngữ MATLAB: Đây là ngôn ngữ ma trận/mảng cấp cao để điều
khiển các câu lệnh, các hàm, cấu trúc dữ liệu, nhập/xuất và các đặc tính
lập trình hướng đối tượng. Nó cho phép cả hai lập trình nhỏ để tạo các
chương trình ứng dụng phức tạp và bao quát.
-
Môi trường làm việc MATLAB: Đây là một bộ công cụ và những thành
phần tiện ích để sử dụng như những người sử dụng hoặc các lớp lập
trình viên MATLAB. Chúng bao gồm những đối tượng tiện ích được
dùng để quản lí các thay đổi trong môi trường làm việc cũng như nhập
và xuất các dữ liệu. Ngoài ra, chúng cũng bao gồm những công dụng
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
4
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
vào việc khai phá, quản lí, gỡ rối và tạo các tập tin nền M-files, các
trình ứng dụng của MATLAB.
-
Đồ hình: Đây là một hệ thống đồ hoạ của MATLAB. Chúng bao gồm các
lệnh cấp cao cho các dữ liệu hiện hữu hai chiều hoặc ba chiều, xử lí hình
ảnh, chuyển dộng và những đối tượng hình ảnh giới thiệu. Ngoài ra,
chúng cũng bao gồm các lệch cấp thấp cho phép chúng ta hoàn toàn sở
thích hoá tính hiển thị của các đối tượng hình ảnh cũng như thiết kế những
giao diện hình ảnh trong các chương trình đồ hoạ.
-
Thư viện hàm toán học MATLAB: Đây là một sự lựa chọn của các
chương trình thuật toán từ những công thực cơ bản như sin, cos, số phức
cho đến các hàm toán học phức tạp hơn như ma trận…
-
Trình giao diện ứng dụng MATLAB (API): Đây là một chương trình giao
diện cho phép lập các chương trình ứng dụng theo ngôn ngữ C hoặc
FORTRAN để tương tác với MATLAB. Chúng bao gồm những thành
phần tiện ích để gọi các đại lượng từ MATLAB (liên kết động), triển khai
MATLAB khi tính toán kĩ thuật cũng như lập và đọc các tập tin MAT.
Có thể hình dung đơn giản về MATLAB là nó có đầy đủ các đặc điểm của
máy tính cá nhân: giống như các máy tính cơ bản, nó làm tất cả các phép tính
toán học cơ bản như cộng, trừ, nhân, chia; giống như máy tính kỹ thuật, nó bao
gồm: số phức, căn thức, số mũ, logarit, các phép toán lượng giác như sin, cosin,
tang; nó cũng giống như máy tính có khả năng lập trình, có thể lưu trữ, tìm
kiếm lại dữ liệu, cũng có thể tạo, bảo vệ và ghi trình tự các lệnh để tự động
phép toán khi giải quyết các vấn đề, có thể so sánh logic, điều khiển thực hiên
lệnh để đảm bảo tính đúng đắn của phép toán. Giống như các máy tính hiện đại
nhất, nó cho phép biểu diễn dữ liệu dưới nhiều dạng như: biểu diễn thông
thường, ma trận đại số, các hàm tổ hợp và có thể thao tác với dữ liệu thường
cũng như đối với ma trận.
Trong thực tế MATLAB còn ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và
nó cũng sử dụng rất nhiều các phép tính toán học. Với những đặc điểm đó và
khả năng thân thiện với người sử dụng nên nó dễ dàng sử dụng hơn các ngôn
ngữ khác như Basic, Pascal, C. Nó cung cấp một môi trường phong phú cho biểu
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
5
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
diễn dữ liệu, và có khả năng mạnh mẽ về đồ hoạ, có thể tạo các giao diện riêng
cho người sử dụng (GUIs) để giải quyết những vấn đề riêng cho mình. Thêm
vào đó MATLAB đưa ra những công cụ để giải quyết những vấn đề đặc biệt, gọi
là Toolbox (hộp công cụ). Ví dụ Student Edition của MATLAB bao gồm cả
Toolbox điều khiển hệ thống, Toolbox xử lí tín hiệu, Toolbox biểu tượng toán
học. Ngoài ra có thể tạo Toolbox cho riêng mình.
Cài đặt MATLAB khá đơn giản như sau:
- Khởi động Window
- Do chương trình được cấu hình theo AutoRun nên sau khi cho đĩa CD
vào ổ đĩa chương trình sẽ tự chạy. Sau đó cứ chọn Next hoặc Yes đến
khi quá trình hoàn thành.
1.2 Đồ hoạ với MATLAB
MATLAB cung cấp một tập hợp gồm các biểu thức đồ hoạ cấp cao.
Việc thực hiện của những biểu thức này dùng những kĩ thuật đồ hoạ thông
dụng như đánh điểm theo hình tứ giác và các toạ độ góc, các đồ thị hình
thanh. Ngoài ra, chúng ta có thể kiểm soát các màu sắc và độ bóng trên các
đồ thị, gán nhãn cho các trục, và trình bày cách thể hiện chung cho đồ thị.
Các lệnh cấp cao tự động kiểm soát các điểm ghi ở mỗi vị trí như là điều
chỉnh các trục và màu sắc các đường biểu diễn để làm cho các đồ thị có
dạng sẽ nhìn, dễ phân biệt…
1. Các lệnh vẽ cơ bản
MATLAB cung cấp một số hàm lệnh để vẽ các đồ thị cũng như các
hàm lệnh về chú giải và in ấn. Những hàm lệnh này khác với cách chúng ghi
dấu các điểm trên trục đồ thị. Từng hàm lệnh nhận theo dạng các vectơ hoặc
các ma trận và tự động điều chỉnh các trục cho tương ứng với dữ liệu
Tên lệnh
plot
plot3
loglog
semilogx
semilogy
Chức năng
Vẽ đồ thị tuyến tính 2D được chỉnh theo hai trục
Vẽ đồ thị tuyến tính 3D được chỉnh theo hai trục
Vẽ đồ thị theo giá trị logarit được chỉnh theo 2 trục
Vẽ đồ thị với giá trị logarit theo trục x và tuyến tính theo trục y
Vẽ đồ thị với giá trị logarit theo trục y và tuyến tính theo trục x
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
6
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
plotyy
Vẽ đồ thị với nhãn y được dán bên cạnh trái và phải
2. Một số hàm toán học cơ bản
Tên hàm
abs
cos
cot
exp
log
log2
Log10
sin
sqrt
Tan
3. Vẽ đồ thị
Chức năng
Giá trị tuyệt đối và biên độ phức
Hàm cosin
Hàm cotang
Hàm e mũ
Hệ số logarit
Hệ số logarit nhị phân với số thập phân đổi thành số mũ
Hệ số logarit thập phân
Hàm sin
Hàm căn bặc hai
Hàm tang
- Hàm plot có những dạng khác nhau tuỳ theo câu lệnh nhập.
Ví dụ 1: Nếu y là vectơ thì hàm lệnh sẽ là plot(y) sẽ tạo một đồ thị với trục
y. Nếu gán 2 vectơ x, y theo câu lệnh plot(x,y) sẽ tạo một đồ thị với 2 trục x
(trục hoành) và y (trục tung).
Ví dụ 2: Những câu lệnh sau đây tạo một đồ thị dựa theo các giá trị nằm
trong phạm vi [0;2π] tăng dần đều đến π/100 và sau đó dùng vectơ này để
tính hàm sin theo phạm vi giá trị đó. MATLAB vẽ một vectơ theo trục x và
những giá trị của hàm sine theo trục y.
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
7
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Ghi chú: Lệnh Grid on dùng để hiện các ô carô trong khung cho tiện
cho việc theo dõi. Có thể không dùng lệnh này bằng cách không khai báo
trong dòng lệnh.
MATLAB tự động chọn phạm vi tương ứng trên trục và đánh dấu những
vị trí theo từng giá trị trong phạm vi đó
- Cũng có thể vẽ nhiều đồ thị trong một lệnh gọi plot bằng cách khai báo
một cặp trục x,y kèm theo lệnh. Khi vẽ nhiều đồ thị trong một đồ thị,
MATLAB sẽ tự động tính toán và sau đó gán cho mỗi đường đồ thị một màu
khác nhau để phân biệt và dễ nhìn. Ví dụ, dùng một hàm để vẽ 3 đồ thị:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
8
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Đồ thị thu được:
- Chúng ta cũng có thể gán thể loại minh hoạ cho các đường vẽ đồ thị khác
nhau, thay đổi màu sắc, độ nét để dễ phân biệt bằng cách nhập lệnh nhận dạng
nét vẽ cho từng loại dữ liệu đồ thị vào lệnh plot…
- MATLAB cũng đưa ra các lệnh để gán nhãn cho từng trục toạ độ và đặt
các kí tự vào những vị trí tuỳ ý trong đồ thị
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
9
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Các lệnh gán nhãn cho đồ thị
Tên lệnh
Chức năng
Title
Đặt tiêu đề cho đồ thị
xlabel
Gán nhãn cho trục x
ylabel
Gán nhãn cho trục y
zlabel
Gán nhãn cho trục z
legend
Thêm nội dung vào đồ thị cũ
text
Hiện chuỗi kí tự ngay vị trí đã chỉ định
gtext
Dùng mouse đặt kí tự trên đồ thị
- Ngoài ra MATLAB còn cho phép chúng ta vẽ nhiều dạng đồ thị khác như
đồ thị 3D, đồ thị cột, vùng, hình Pie (hình tròn) và các phổ đồ, hình tháp…
PHẦN 2: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
10
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
2.1 Cơ sở thiết lập chương trình tính % các dạng tồn tại của các ion
kim loại phụ thuộc vào pH
Trong dung dịch Mn+ bị thủy phân i nấc theo các phương trình:
Mn+ + H2O
M(OH)(n-1)+ + H+
k1.
k2.
M(OH)2(n-2)+ + H2O
M(OH)3(n-3)+ + H+
k3.
...
M(OH)2(n-2)+ + H+
...
M(OH)(n-1)+ + H2O
M(OH)i-1(n+1-i)+ + H2O
M(OH)i(n-i)+ + H+
ki.
Theo định luật tác dụng khối lượng, ta có:
= h-1. k1.[Mn+]
[M(OH)2(n-2)+]
= h-2. k1k2.[Mn+]
...
[M(OH)(n-1)+]
[M(OH)i(n-i)+ ]
= h-i.[Mn+].k1k2...ki.
Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ ban đầu ta có:
CMn+ = [Mn+] + [M(OH)(n-1)+] + [M(OH)2(n-2)+] +...+ [M(OH)i(n-i)+]
= [Mn+] .(1 + h-1. k1 + h-2.k1k2 +... + h-i. k1k2...ki)
Đặt MTC = a = 1 + h -1. k1 + h -2 .k1k 2 +... + h -i . k1k 2 ...k i
Ta có:
CMn+ = [Mn+].a
→ [Mn+] =
CMn+
a
Từ đó, ta rút ra được biểu thức tính nồng độ cân bằng của các cấu tử
trong dung dịch:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
11
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
CMn+
;
a
[Mn+] =
[M(OH)
(n-1)+
(n-2)+
h -2 .k1k 2 .CMn+
]=
a
...
[M(OH)2
h -1. k1.CMn+
]=
;
a
[M(OH)i(n-i)+ ] =
h -i . k1k 2 ...k i .CMn+
a
Tỉ lệ phần trăm các dạng tồn tại là:
[M n+ ]
.100% = 1 .100%
%[M ] = C
MTC
Mn+
n+
%[M(OH)
(n-1)+
%[M(OH)
(n-2)+
2
]=
CMn+
-1
.100% = h . k1 .100%
MTC
[M(OH)(n-2)+
]
2
-2
.100% = h .k1k 2 .100%
MTC
CMn+
...
]=
[M(OH)(n-1)+ ]
%[M(OH)
(n-i)+
i
]=
[M(OH)i(n-i)+ ]
CMn+
-i
.100% = h .k1k 2 ...k i .100%
MTC
2.2 Chương trình tính để xây dựng giản đồ phân bố % các dạng tồn
tại của các ion kim loại phụ thuộc vào pH theo phần mềm
MATLAB.
Trên cơ sở các biểu thức đã thiết lập ở phần 2.1, để tính % các dạng
tồn tại của ion kim loại trong dung dịch chúng tôi đã tiến hành lập chương
trình tính đầy đủ và chính xác % các dạng tồn tại của các ion kim loại trong
khoảng pH từ -5 đến 20 để từ đó xây dựng đồ thị cho từng loại ion kim loại.
Các ion kim loại được chia thành các 5 nhóm dựa theo số hằng số thuỷ
phân như sau:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
12
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
2.2.1. Đối với ion kim loại có một hằng số thủy phân:
a. Các ion kim loại có 1 hằng số thủy phân: 29 ion
Ion kim
loại Mn+
Li+
Na+
K+
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
La3+
Ce3+
Pr3+
k
2,29.10-14
6,60.10-15
3,47.10-15
6,31.10-12
2,51.10-13
6,31.10-14
3,98.10-14
7,24.10-9
9,55.10-9
1,38.10-8
Ion kim
k
loại Mn+
Nd3+
Sm3+
Eu3+
Gd3+
Tb3+
Dy3+
Ho3+
Er3+
Tm3+
Yb3+
1,74.10-8
2,51.10-8
3,23.10-8
4,37.10-8
6,60.10-8
8,32.10-8
1,57.10-7
2,75.10-7
4,36.10-7
5,75.10-7
Ion kim
loại Mn+
Lu3+
Np4+
NbO2+
TaO2+
Mn2+
Mn3+
Co2+
Co3+
Ni2+
k
9,12.10-7
5,01.10-3
2,51
6,31.10-2
1,17.10-11
0,41
1,51.10-10
7,94.10-3
1,74.10-10
b. Chương trình tính và vẽ giản đồ phân bố % các dạng tồn tại
của các ion kim loại có hằng số thủy phân 1 nấc theo phần
mềm MATLAB.
Các ion này đều chỉ có 1 hằng số thuỷ phân nên chương trình tính giống
nhau. Xét trường hợp ion Li+ có k = 2,29.10-14, chương trình tính như sau:
>> k=2.29*10^-14;
>> p=0:1/100:20;
>> MS=1+k.*10.^p;
>> M0=100./MS;
>> M1=100.*k.*10.^p./MS;
>> plot(p,M0,p,M1);
>> grid on;
>> title('GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Li^+');
>> xlabel('pH cua dung dich');
>> ylabel('% cac dang ton tai cua Li^+');
>> gtext('\leftarrow Li^+');
>> gtext('\leftarrow LiOH');
Giản đồ phân bố của ion Li+ được trình bày ở hình 1:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
13
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Li +
% cac dang ton tai cua Li+
100
80
← LiOH
60
40
← Li
20
0
0
2
4
6
8
10
12
pH cua dung dich
14
+
16
18
20
Hình 1. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Li+.
c. Cực đại của từng dạng tồn tại và giá trị pH tương ứng
Để nhận được bức tranh thuỷ phân đầy đủ (trạng thái và dạng phụ thuộc
vào pH), từ các đồ thị trên chúng tôi xác định được những giá trị pH mà tại đó
% của từng dạng tồn tại đạt giá trị lớn nhất
Ion
Dạng tồn tại Mn+ (%max)
Ion
Dạng tồn tại Mn+ (%max)
M0
pH
M1
pH
Tb3+
100
0,5
100
13,5
Li+
100
7
100
> 14
Dy3+
100
0,5
100
13,5
Na+
100
7,5
100
> 14
Ho3+
100
0,5
100
13,5
K+
100
8
100
> 14
Er3+
100
0
100
13
Mg2+
100
4,5
100
> 14
Tm3+
100
0
100
13
Ca2+
100
6
100
> 14
Yb3+
100
- 0,5
100
13
Sr2+
100
6,5
100
> 14
Lu3+
100
- 0,5
100
12,5
Ba2+
100
7
100
> 14
Np4+
100
<< 0
100
9
La3+
100
<0
100
10,5
NbO2+
100
<0
100
8
Ce3+
100
<0
100
10,5
TaO2+
100
<0
100
6
Pr3+
100
1,5
100
14,5
Mn2+
100
4,5
100
> 14
Nd3+
100
1
100
14,5
Mn3+
100
<0
100
7
Sm3+
100
1
100
14
Co2+
100
3,5
100
> 14
Eu3+
100
1
100
14
Co3+
100
<0
100
8,5
Gd3+
100
1
100
14
Ni2+
100
3
100
> 14
2.2.2. Đối với ion kim loại có hai hằng số thủy phân:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
14
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
a. Các ion kim loại có 2 hằng số thủy phân: 5 ion
Ag+
Y3+
k1
1,00.10-11
k2
5,01.10-13
Ion kim loại Mn+
UO22+
VO2+
Fe2+
1,00.10-7
1,00.10-5
2,24.10-3
1,23.10-7
1,58.10-9
6,31.10-7
8,32.10-4
5,62.10-9
b. Chương trình tính và vẽ giản đồ phân bố % các dạng tồn tại
của các ion kim loại có hằng số thủy phân 2 nấc theo phần
mềm MATLAB.
Các ion này đều có 2 hằng số thuỷ phân nên chương trình tính giống nhau.
Xét trường hợp ion Ag+ có k1 = 10-11; k2=5,01.10-13, chương trình tính như sau:
>> k1=1*10^-11;
>> k2=5.01*10^-13;
>> p=0:1/100:20;
>> MS=1+k1.*10.^p+k1.*k2.* 10.^2.^p;
>> M0=100./MS;
>> M1=100.*k1.*10.^p./MS;
>> M2=100.*k1.*k2.* 10.^2.^p./MS;
>> plot(p,M0,p,M1,p,M2);
>> grid on;
>> title('GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Ag^+');
>> xlabel('pH cua dung dich');
>> ylabel('% cac dang ton tai cua Ag^+');
>> gtext('\leftarrow Ag^+');
>> gtext('\leftarrow AgOH');
>> gtext('\leftarrow Ag(OH)_2^-');
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của ion Ag+ được trình bày ở hình 2:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
15
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Ag+
100
% cac dang ton tai cua Ag+
+
← Ag
80
-
← Ag(OH)2
60
40
← AgOH
20
0
0
2
4
6
8
10
12
pH cua dung dich
14
16
18
20
Hình 2. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Ag+.
c. Cực đại của từng dạng tồn tại và giá trị pH tương ứng
Tương tự, từ các đồ thị chúng tôi xác định được những giá trị pH mà tại đó
% của từng dạng tồn tại đạt giá trị lớn nhất
ION
M0
100
100
100
100
100
Ag+
Y3+
UO22+
VO2+
Fe2+
Dạng tồn tại (% max)
M1
pH
76,8
11,5
81
8
66
5,5
44
3
70
7,5
pH
4,5
< 0,5
<0
<0
< 0,5
M2
100
100
100
100
100
pH
> 14
> 14
13
9,5
> 14
2.2.3. Đối với ion kim loại có ba hằng số thủy phân:
a. Các ion kim loại có 3 hằng số thủy phân: 15 ion
Ion kim
loại Mn+
Cd2+
Hg2+
B3+
In3+
Tl3+
Sc3+
Pa4+
NpO22+
k1
k2
k3
1,26.10-8
3,16.10-4
1,51.10-7
3,16.10-4
5,37.10-2
1,00.10-5
0,724
4,26.10-4
2,51.10-11
1,00.10-4
7,59.10-8
6,31.10-5
2,23.10-2
1,99.10-6
0,417
3,63.10-3
5,01.10-15
1,58.10-15
2,40.10-8
7,94.10-6
1,44.10-2
3,16.10-7
5,62.10-2
1,99.10-10
Ion kim
loại Mn+
PuO22+
Sn2+
Pb2+
Sb3+
Bi3+
Cr3+
Fe3+
k1
k2
3,98.10-4
8,5.10-3
3,16.10-8
4,074
4,57.10-2
3,16.10-4
1,05.10-2
6,31.10-6
1,00.10-5
1,00.10-10
1,023
1,74.10-2
2,14.10-4
4,90.10-3
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
16
k3
3,16.10-10
2,82.10-10
3,16.10-12
8,91.10-2
6,45.10-3
2,34.10-4
3,24.10-3
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
b. Chương trình tính và vẽ giản đồ phân bố % các dạng tồn tại
của các ion kim loại có hằng số thủy phân 3 nấc theo phần
mềm MATLAB.
Các ion này cũng đều có 3 hằng số thuỷ phân nên chương trình tính giống
nhau. Xét trường hợp ion Cd2+ có k1 = 1,26.10-8; k2=2,51.10-11, k3=5,01.10-15,
chương trình tính như sau:
>> k1=1.26*10^-8;
>> k2=2.51*10^-11;
>> k3=5.01*10^-15;
>> p=0:1/100:20;
>> MS=1+k1.*10.^p+k1.*k2.* 10.^2.^p+ k1.*k2.*k3.* 10.^3.^p;
>> M0=100./MS;
>> M1=100.*k1.*10.^p./MS;
>> M2=100.*k1.*k2.* 10.^2.^p./MS;
>> M3=100.*k1.*k2.*k3.* 10.^3.^p./MS;
>> plot(p,M0,p,M1,p,M2,p,M3);
>> grid on;
>> title('GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Cd^2^+');
>> xlabel('pH cua dung dich');
>> ylabel('% cac dang ton tai cua Cd^2^+');
>> gtext('\leftarrow Cd^2^+');
>> gtext('\leftarrow CdOH^+');
>> gtext('\leftarrow Cd(OH)_2');
>> gtext('\leftarrow Cd(OH)_3^-');
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của ion Cd2+ được trình bày ở hình 3:
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
17
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Cd2+
100
% cac dang ton tai cua Cd2+
2+
← Cd
+
← CdOH
← Cd(OH)3
Cd(OH)
←
2
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
12
pH cua dung dich
14
16
18
20
Hình 3. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Cd2+.
c. Cực đại của từng dạng tồn tại và giá trị pH tương ứng
Tương tự, từ các đồ thị chúng tôi xác định được những giá trị pH mà tại đó
% của từng dạng tồn tại đạt giá trị lớn nhất
Ion
2+
Cd
Hg2+
B3+
In3+
Tl3+
Sc3+
Pa4+
Fe3+
NpO22+
PuO22+
Sn2+
Pb2+
Sb3+
Bi3+
Cr3+
M0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
pH
1,5
0
< 0,5
<< 0
<< 0
<0
<< 0
<0
<< 0
<< 0
<0
1
<< 0
<0
<0
Dạng tồn tại (% max)
M1
pH
M2
pH
91
9,5
97,2
12,5
45,2
4
99,999
9,5
38,4
7
42,2
7,5
52
4
57
4,5
40,5
1,5
36,5
2
52
5,5
56
6
37,3
0
54,6
1
38
2
35
2,5
14,3
3
99,95
6
80,2
4,5
98,5
7,5
93,6
3,5
98,8
7,5
88,4
8,5
70,6
11
47,4
- 0,5
62
0,5
43,5
1,5
42,5
2
31,5
3,5
25,4
4
M3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
pH
> 14
> 14
14
11,5
8,5
13
8
9
>14
> 14
> 14
. 14
7,5
8,5
10
2.2.4. Đối với ion kim loại có bốn hằng số thủy phân:
a. Các ion kim loại có 4 hằng số thủy phân: 15 ion
Ion kim loại
Mn+
Cu2+
Be2+
k1
3,16.10-8
1,99.10-6
k2
k3
k4
1,00.10-7
3,16.10-8
1,99.10-13
1,23.10-11
1,26.10-14
3,55.10-14
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
18
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Zn2+
Al3+
Th4+
Pu4+
Sn4+
Pb4+
Ti4+
Zr4+
Hf4+
Po4+
MoO22+
WO22+
Pd4+
1,99.10-8
1,00.10-5
4,36.10-3
0,355
3,71
3,16
5,01
1,99
1,4
0,33
0,631
0,174
2,95.10-3
7,9.10-10
3,16.10-6
5,00.10-4
0,178
1,29
1,19
2,11
0,85
0,48
5,51.10-3
0,18
0,05
3,98.10-3
3,16.10-12
1,00.10-6
1,47.10-4
5,00.10-4
0,468
0,57
1,12
0,48
0,17
1,50.10-3
0,032
0,02
3,98.10-13
1,99.10-13
3,98.10-10
2,82.10-4
5,00.10-7
6,03.10-2
0,35
0,55
0,22
0,11
3,79.10-4
3,16.10-4
3,16.10-4
5,62.10-14
b. Chương trình tính và vẽ giản đồ phân bố % các dạng tồn tại
của các ion kim loại có hằng số thủy phân 4 nấc theo phần
mềm MATLAB.
Các ion này cũng đều có 4 hằng số thuỷ phân nên chương trình tính giống
nhau. Xét trường hợp ion Cu2+ có k1 = 3,16.10-8; k2=1,00.10-7, k3=1,99.10-13,
k4=1,26.10-14, chương trình tính như sau:
>> k1=3.16*10^-8;
>> k2=1.00*10^-7;
>> k3=1.99*10^-13;
>> k4=1.26*10^-14;
>> p=0:1/100:20;
>> MS=1+k1.*10.^p + k1.*k2.*10.^2.^p+k1.*k2.*k3.*10.^3.^p +
k1.*k2.*k3.*k4.* 10.^4.^p;
>> M0=100./MS;
>> M1=100.*k1.*10.^p./MS;
>> M2=100.*k1.*k2.* 10.^2.^p./MS;
>> M3=100.*k1.*k2.*k3.* 10.^3.^p./MS;
>> M4=100.*k1.*k2.*k3.*k4.* 10.^4.^p./MS;
>> plot(p,M0,p,M1,p,M2,p,M3,p,M4);
>> grid on;
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
19
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
>> title('GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Cu^2^+');
>> xlabel('pH cua dung dich');
>> ylabel('% cac dang ton tai cua Cu^2^+');
>> gtext('\leftarrow Cu^2^+');
>> gtext('\leftarrow CuOH^+');
>> gtext('\leftarrow Cu(OH)_2');
>> gtext('\leftarrow Cu(OH)_3^-');
>> gtext('\leftarrow Cu(OH)_4^2^-');
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của ion Cu2+ được trình bày ở hình 4:
GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Cu2+
% cac dang ton tai cua Cu2+
100
2+
← Cu
80
2-
← Cu(OH)4
← Cu(OH)2
60
40
-
← Cu(OH)3
20
+
← CuOH
0
0
2
4
6
8
10
12
pH cua dung dich
14
16
18
20
Hình 4. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Cu2+.
c. Cực đại của từng dạng tồn tại và giá trị pH tương ứng
Ion
2+
Cu
Be2+
Zn2+
Al3+
Th4+
Pu4+
Sn4+
Pb4+
Ti4+
Zr4+
Hf4+
M0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
pH
1
-1
1
<0
<< 0
<< 0
<< 0
<< 0
<< 0
<< 0
<< 0
M1
21,4
79,6
73
43
55
40,6
43
41
41
39,5
42
Dạng tồn tại (% max)
pH
M2
pH M3
7,3
99,9
10
64
6,5
96
9
93
8,5
89,7 10,5 68
5
43
6
96
2,5
27
3
34
0,5
90,3
2
93,5
-0,5
40,4
0
54,7
-0,5
35
0
35,4
<< 0
33,2
<0
37
<0
32
0,3
38
0
39
0,5
34
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
20
pH
13,2
12
12
7,5
3,5
5
1
0,5
0,2
0,7
1
M4
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
pH
> 14
> 14
> 14
> 14
10
13
8
7
7
4
3,5
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Po4+
MoO22+
WO22+
Pd4+
100
100
100
100
<0
<0
<0
<0
78
47
46
30
1,5
0,5
1
2,5
47,4
51
42
100
2,5
1
1,5
7,5
46
83,3
79
55
3
2,5
2,5
13
100
100
100
100
10
10
10
> 14
Tương tự, từ các đồ thị chúng tôi xác định được những giá trị pH mà tại đó
% của từng dạng tồn tại đạt giá trị lớn nhất
2.2.5. Đối với ion kim loại có sáu hằng số thủy phân:
a. Các ion kim loại có 6 hằng số thủy phân: 6 ion
Ion kim
loại Mn+
Ga3+
Ge4+
VO3+
Te4+
Rh3+
Pt4+
k1
1,26.10-3
6,61
0,02
0,04
1,86.10-3
0,03
k2
1,99.10-4
2,82
3,98.10-3
0,014
3,55.10-4
3,98.10-3
k3
3,16.10-5
1,585
5,00.10-4
8,5.0-3
1,10.10-4
7,4.10-4
k4
1,59.10-7
0,99
1,58.10-4
4,9.10-3
3,31.10-8
1,4.10-4
k5
5,00.10-11
9,55.10-10
1,00.10-8
1,26.10-7
2,09.10-10
2,57.10-5
k6
1,98.10-12
5,75.10-13
1,00.10-13
4,36.10-10
1,12.10-11
3,55.10-6
b. Chương trình tính và vẽ giản đồ phân bố % các dạng tồn tại
của các ion kim loại có hằng số thủy phân 6 nấc theo phần
mềm MATLAB.
Các ion này cũng đều có 6 hằng số thuỷ phân nên chương trình tính giống
nhau. Xét trường hợp ion Ga3+ có k1 = 1,26.10-3; k2=1,99.10-4, k3=3,16.10-5,
k4=1,59.10-7, k5=5,00.10-11, k6=1,98.10-12 chương trình tính như sau:
>> k1=1.26*10^-3;
>> k2=1.99*10^-4;
>> k3=3.16*10^-5;
>> k4=1.59*10^-7;
>> k5=5.00*10^-11;
>> k6=1.98*10^-12;
>> p=0:1/100:20;
>> MS=1+k1.*10.^p+k1.*k2.*10.^2.^p+k1.*k2.*k3.*10.^3.^p
k1.*k2.*k3.*k4.*10.^4.^p+k1.*k2.*k3.*k4.*k5.*10.^5.^p
k1.*k2.*k3.*k4.*k5.*k6.* 10.^6.^p;
>> M0=100./MS;
>> M1=100.*k1.*10.^p./MS;
>> M2=100.*k1.*k2.* 10.^2.^p./MS;
>> M3=100.*k1.*k2.*k3.* 10.^3.^p./MS;
>> M4=100.*k1.*k2.*k3.*k4.* 10.^4.^p./MS;
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
21
+
+
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
>> M5=100.*k1.*k2.*k3.*k4.*k5.* 10.^5.^p./MS;
>> M6=100.*k1.*k2.*k3.*k4.*k5.*k6.* 10.^6.^p./MS;
>> plot(p,M0,p,M1,p,M2,p,M3,p,M4, p,M5, p,M6);
>> grid on;
>> title('GIAN DO PHAN BO CAC DANG TON TAI CUA Ga^3^+');
>> xlabel('pH cua dung dich');
>> ylabel('% cac dang ton tai cua Ga^3^+');
>> gtext('\leftarrow Ga^3^+');
>> gtext('\leftarrow GaOH^2^+');
>> gtext('\leftarrow Ga(OH)_2^+');
>> gtext('\leftarrow Ga(OH)_3');
>> gtext('\leftarrow Ga(OH)_4^-');
>> gtext('\leftarrow Ga(OH)_5^2^-');
>> gtext('\leftarrow Ga(OH)_6^3^-');
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của ion Cu2+ được trình bày ở hình 5:
G IA N DO P HA N B O CA C DA NG TON TA I CUA G a 3+
% c ac dang ton tai cua G a
3+
100
← G a(O H)4
3+
← Ga
80
3← G a(OH)6
← G a(OH)3
60
40
+
← G a(OH)2
20
0
2← G a(OH)5
2+
← G aO H
0
2
4
6
8
10
12
pH c ua dung dic h
14
16
18
20
Hình 5. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Ga3+.
c. Cực đại của từng dạng tồn tại và giá trị pH tương ứng
Tương tự, từ các đồ thị chúng tôi xác định được những giá trị pH mà tại đó
% của từng dạng tồn tại đạt giá trị lớn nhất
Ion
Dạng tồn tại (% max)
M0 pH
M1 pH M2
pH M3
pH M4 pH M5
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
22
pH M6 pH
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
Ga3+
100 <0
3,5
54
Ge4+
100 <<0 39,5 < 0
32
52
VO3+ 100 < 0
2
87
5,5
-0,5 34,7
0
97
8,5
72
100 4,5
95
54,3
3
45,8 3,5 98,4
Te4+
100 < 0 42,2 1,5 31,6
2
33,2 2,5
Rh3+
100 < 0
47
3,5
42
4
Pt4+
100 < 0
57
2
47,5
3
Chú ý:
52
4
69
5
11
100 >14
10,5 100 >14
6
98,9
10
100 >14
99
4,5
89
8
100 >14
98
7,5
63
10
100 >14
4
56,4
5
100
51,5 3,5 48,1
12
– M0, M1, …tương ứng dạng tồn tại M, MOH, …của kim loại
– Giản đồ các ion khác được trình bày ở phần PHỤ LỤC
d. Một số kết luận
Từ các kết quả thu được chúng tôi xử lí và thu được một số kết quả như sau:
Bảng tổng kết các giá trị pH ở đấy chỉ tồn tại “ion trần” (M0)
Giá trị Dạng ion trần (Mn+ hay M(H2O)mn+)
pH
Be2+, Hg2+, La3+, Al3+, Cr3+, Ga3+, Rh3+, In3+, Yb3+, Lu3+, Ce3+, Fe3+,
<< 0
Co3+, Tl3+, Bi3+, Mn3+, Sb3+,Ge4+, Ti4+, Sn4+, Zr4+, Pa4+, Hf4+, Po4+,
Te4+, Pt4+, Np4+, Sn2+, Th4+, Pd4+, NbO2+, TaO2+, VO2+, NpO22+,
PuO22+, MoO22+, WO22+, UO22+, VO3+,...
(Nhóm các cation có khả năng thuỷ phân mạnh)
0
Er3+, Tm3+
0,5
Fe2+, B3+, Y3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+
1,0
Cu2+, Zn2+, Nd2+, Sm3+, Eu3+, Gd3+
1,5
Cd2+, Pr3+
3,0
Ni2+
3,5
Co2+
4,5
Ag+, Mg2+, Mn2+
6,0
Ca2+
6,5
Sr2+
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
23
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
7,0
Li+, Ba2+
7,5
Na+
8,0
K+
Bảng tổng kết các giá trị pHc ở đấy chỉ tồn tại dạng ion bị thuỷ phân
ở mức độ lớn nhất (Chứa nhiều nhóm OH nhất).
Giá trị
Dạng tồn tại của
pH cuối
các ion kim loại
6,0
Al(OH)4-, TaO2OH
7,0
Zr(OH)4,
7,5
Mn(OH)2+
Sb(OH)3
Hf(OH)4,
Dạng tồn tại của các ion kim
pH cuối
13
loại
Sc(OH)3,
13,5
14
8,0
Pa(OH)3+, Sn(OH)4,
8,5
Ti(OH)4, NbO2OH
Bi(OH)3, Co(OH)2+,
9,0
9,5
10
Tl(OH)3
Np(OH)3+, Fe(OH)3
VO(OH)2
Th(OH)4, Pa(OH)4,
Cr(OH)3,
Giá trị
> 14
ErOH2+,
Tm(OH)2+, Yb(OH)2+, UO2(OH)2,
Tb(OH)2+, Dy(OH)2+, Ho(OH)2+
B(OH)4-,Sm(OH)2+,
Eu(OH)2+,
Gd(OH)2+
PrOH2+, NdOH2+, Fe(OH)2,
Y(OH)2+, Co(OH)2+, PuO2(OH)3-,
TeO32-, NpO2(OH)3-,
NiOH+, Be(OH)42-,
> 14
Rh(OH)63-, MnOH+,
Mg(OH)2, Ga(OH)63-, Ag(OH)2-,
MoO43-,
Sr(OH)2,
3-
10,5
11,5
12
Pu(OH)4,
WO4
Lu(OH)2+, Ce(OH)2+
In(OH)3
Pt(OH)62-
Ge(OH)62-, Pb(OH)3-, Zn(OH)42-,
VO43-, LiOH,
Ca(OH)2, Ba(OH)2, NaOH,
Cu(OH)3-, Hg(OH)2, KOH,
Cd(OH)3-
Nhận xét: Dựa vào hai bảng giá trị trên ta thấy với các cation kim loại có
khả năng thuỷ phân mạnh thì trong thực tế hầu như không có dạng “ion
trần” đạt 100% vì chúng chỉ tồn tại ở vùng có độ axit rất cao. Ngược lại,
đối với các cation có khả năng thuỷ phân yếu thì hầu như không có dạng
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
24
Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng giản đồ phân bố các ion kim loại theo pH
thuỷ phân cao nhất chiếm 100%, vì chúng chỉ tồn tại trong vùng có độ
kiềm rất cao, nên trong thực tế không thiết lập được.
Biết được giá trị pH và khoảng pH kết tủa hoàn toàn các hiđroxit
giúp chúng ta có thể tách được hoàn toàn các hiđroxit kết tủa để phân
tích thuận lợi hơn. Dựa vào giản đồ phân bố của các ion kim loại
chúng ta tìm được những giá trị pH và khoảng pH để tồn tại dạng
hiđroxit M(OH) n.
Dạng kết tủa và giá trị pH để kết tủa các hiđroxit.
Ion
Dạng
Hiđroxit
pH
Ion
Dạng
Hiđroxit
pH
MOH
> 14
Sn4+
Sn(OH)4
KL kiềm thổ
M(OH)2
> 14
Pb2+
Pb(OH)2
8 – 11
Cu2+
Cu(OH)2
5,8 – 13
Pb4+
Pb(OH)4
-0,5
Ag+
AgOH
8,5– 14,5
Ti4+
Ti(OH)4
-0,5
Be2+
Be(OH)2
6 – 13,5
Zr4+
Zr(OH)4
0
Zn2+
Zn(OH)2
7 – 13,5
Hf4+
Hf(OH)4
0,5
Cd2+
Cd(OH)2
8 – 16
Sb3+
Sb(OH)3
0,5
Hg2+
Hg(OH)2
2,3 – 17
Bi3+
Bi(OH)3
1
Al3+
Al(OH)3
4,5 - 12
Te4+
Te(OH)4
1,5 – 9
Ga3+
Ga(OH)3
3–9
Po4+
Po(OH)4
2,5
In3+
In(OH)3
3,2
Cr3+
Cr(OH)3
3
Tl3+
Tl(OH)3
0,5
Fe2+
Fe(OH)2
7
Sc3+
Sc(OH)3
5
Fe3+
Fe(OH)3
2
Th4+
Th(OH)4
3
Rh3+
Rh(OH)3
4 – 11
Ge4+
Ge(OH)4
-1 – 11
Pd4+
Pd(OH)4
12
Sn2+
Sn(OH)2
2,5 – 12
Pt4+
Pt(OH)4
2,5 – 6
KL kiềm
0
Nhận xét: Kết quả thu được phù hợp khá tốt với các tài liệu khác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
Th.S Hồ Sỹ Linh. Khoa Hoá học – ĐHSP Đồng Tháp
25
