ứng dụng của hóa học phức chất trong hóa học phân tích

Page | 1

TR ƯỜNG ĐẠ I H ỌC KHOA H ỌC HU Ế
KHOA HÓA
HÓA H ỌC PH ỨC CH ẤT

SEMINAR
Đề tài: Ứng dụng của hóa học phức chất trong hóa học phân tích

Giảng viên hướng dẫn : TRẦN NGỌC TUYỀN
Sinh viên thực hiện : CAO THỊ MỸ HƯƠNG


Page | 2

HU Ế - 2014

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
I. Phức chất:
Các nguyên tố hóa học khi kết hợp với nhau tạo thành các hợp chất đơn
giản hay hơp chất bậc nhất, chẳng hạn: Na2O, CaO, NaCl, CuCl2…các hợp chất
đơn giản có thể kết hợp với nhau tạo thành hợp chất phân tử hay hợp chất bậc cao
gọi là phức chất, chẳng hạn : K2 [HgI4 ] (HgI2.2KI), [Ag(NH3)Cl] (AgCl.2NH3 )
…Người ta gọi chúng là hợp chất phân tử nhằm nhấn mạnh rằng chúng không
phải là các nguyên tử, các gốc mà là các phân tử kết hợp với nhau. Vấn đề đặt ra
là hợp chất phân tử nào được gọi là phức chất.
Theo A.Wemer, phức chất là hợp chất phân tử nào bền trong dung dịch
nước không phân hủy hoặc chỉ phân hủy rất ít ra các hợp phần tạo thành hợp chất
đó.
Theo A. Grinbe : phức chất là những hợp chất phân tử xác định, kết hợp

các hợp phần của chúng lại thì tạo thành các ion phức tạp tích điện dương hay âm,
có khả năng tồn tại ở dạng tinh thể cũng như ở trong dung dịch. Trong trường hợp
riêng, điện tích đó có thể bằng 0.
Theo K.B.Iaximirxki: phức chất là những hợp chất tạo được các nhóm
riêng biệt từ các nguyên tử, ion hoặc các phân tử với các đăc trưng:
•
•
•

Có mặt sự phối trí;
Không phân li hoàn toàn trong dung dịch;
Có thành phần phức tạp, số phối trí và số hóa trị không trùng
nhau.


Page | 3

Phức chất là hợp chất tạo thành giữa ion hay nguyên tử kim loại M với các
phối tử A là các phân tử hay ion khác. Số lien kết tạo thành giữa M với A nhiều
hơn hóa tri thong thường của M. Công thức chung của phức chất là [ mAa].
VD: [AgCl2]-, [ Ag(NH3)2]+, [Fe(CO)5]
II.
1.
a.

Hóa học phân tích:
Mục tiêu, đối tượng vài trò của hóa học phân tích:
Mục tiêu:
Hóa học phân tích giải quyết các vấn đề chung về cơ sở lý thuyết của phân

tích hóa học bao gồm phân tích định tính và phân tích định lượng đồng thời hoàn
thiện những lý thuyết riêng của phương pháp phân tích hiện có và sẽ được xây
dựng trong tương lai.
Định tính: nhận biết sự có mặt của cấu tử nào đó trong mẫu phân tích dựa vào
tính chất hóa học hoặc tính chất vật lý đặc trưng ( màu, mùi, dạng tinh thể, hiệu
ứng vật lý,…)
Đinh lượng: xác định hàm lượng ( hay nồng độ ) cấu tử trong mẫu phân tích.
Cấu tử: nguyên tố, ion, nguyên tử, phân tử, nhóm chức…
Khái niệm về “hóa học phân tích” và “phân tích hóa học”
-“ Hóa học phân tích” là khoa học về phương pháp phân tích.
-“ Phân tích hóa học” là những phương pháp đã được sử dụng trong thực tiễn để
xác định thành phần hóa học của các chất.
b.

Đối tượng:
Đối tương của hóa học phân tích là cơ sở lý thuyết và thực tiễn của phân

tích hóa học.


Page | 4

c.

Vai trò của hóa học phân tích: Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:
- Khoa học - kĩ thuật: hóa học, vật lý, sinh học, địa chất, y học, môi
trường, nông thổ nhưỡng, khảo cổ, pháp y…
-Sản xuất: công nghiệp hóa chất, công nghệ thực phẩm, dược phẩm, môi

2.

3.

trường,…
Các giai đoạn của quy trình phân tích:
Phân loại các phương pháp :
a. Phân tích định lượng:

b.

Phân tích định tính:

Các phản ứng tạo phức màu đặc trưng thường được sử dụng để phát hiện
các ion. Trong đó có màu đặt trưng của ion kim loại với các phối tử như: amoniac,
thiocianat , cianua,…hay các thuốc hữu cơ.
PHẦN 2
ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT TRONG HÓA HỌC PHÂN TÍCH
Phức chất đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển các
phương pháp phân tích định tính và định lượng.
I.

Trong hóa học phân tích định tính:

 Sự hình thành màu của phức chất

-Khi đề cập đến các chất màu vô cơ mà không kể đến phức chất là chưa đầy
đủ, bởi đây là loại hợp chất có màu sắc đặc trưng, được tạo thành giữa các nguyên
tố d với các nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác. Thêm vào đó phức chất màu
còn là nguyên liệu quan trọng để chế các loại sơn, sản xuất ,mực trong ngành in,
…cho ra sản phẩm quen thuộc với mỗi chúng ta.
Trong phân tử của phức chất, nguyên tố d được gọi là nguyên tố tạo phức hay ion

trung tâm, còn nguyên tử hay nhóm nguyên tử liên kết với nó thì gọi là phối tử .


Page | 5

Thí dụ: Thuốc thử Svâyde dùng để hòa tan xenlulozơ là phức chất được tạo thành
khi cho muối đồng phản ứng với amoniac. Đó là chất màu xanh có công thức
[Cu(NH3)4](OH)2. Ở đây, ion Cu2+ là ion trung tâm, còn NH3 là phối tử, chúng
liên kết với nhau tạo thành ion phức [Cu(NH3)4]2+ màu xanh. Bốn liên kết giữa
Cu2+ với 4 phân tử NH3 là các liên kết phối trí, trong đó các cặp electron dùng
chung đều do N bỏ ra.
Các ion kim loại chuyển tiếp dễ tạo thành các phức chất, vì trong phân lớp
electron d của chúng còn các obitan trống dễ dàng thực hiện liên kết cho nhận với
các nguyên tử có dư electron như N trong phức chất nêu trên, hay O, F, Cl,… tạo
ra các ion phức.
Người ta thấy rằng, khi trong ion tạo phức có electron độc thân thì phức chất tạo
thành có màu đặc trưng. Nếu không tính đến ảnh hưởng đặc biệt cả phối tử, thì
bản thân màu sắc của ion kim loại cũng có mối quan hệ nhất định với số electron
d trong ion.
Như chúng ta đã biết, ở phân lớp d có 5 obitan và nhiều nhất chỉ chứa 10 electron,
khi số electron trong phân lớp nhỏ hơn 5 thì hoàn toàn độc thân, còn lớn hơn 5 thì
bắt đầu có sự ghép đôi cặp electron. Từ đó, nhìn vào bảng trên ta có thể suy ra số
electron độc thân trong mỗi cation kim loại là bao nhiêu. Điều dễ nhận ra là : Chỉ
có những ion có electron độc thân mới có màu sắc, không có electron độc thân
hay các obitan d đã bị lấp đầy hoàn toàn bằng 10 electron (Ag+ , Cu+ ,…) thì
không có màu.
Sự có mặt của những phối tử khác nhau liên kết với ion trung tâm sẽ ảnh hưởng
đến sự di chuyển electron trong ion trung tâm, nên có ảnh hưởng đến cường độ và
sắc thái màu của phức chất, đôi khi có thể chuyển từ phức có màu sang không
màu. Chẳng hạn, với ion tạo phức là Cu2+, khi phối tử là H2O sẽ tạo thành phức

[Cu(H2O)4]2+ màu xanh lam; phối tử là NH3 tạo phức [Cu(NH3)4]2+ xanh sẫm;
phối tử Cl- tạo phức [CuCl4]2- màu nâu,…


Page | 6

Ngoài ra, nếu ion phức liên kết với các ion đơn có mức oxi hóa khác nhau, thì
phức sẽ có màu khác nhau, vì khi đó sự di chuyển electron dưới tác dụng của ánh
sáng sẽ diến ra khác nhau. Thí dụ, các phức chất Fe3[Fe(CN)6]2 và
Fe4[Fe(CN)6]3 có màu xanh đậm, vì sự có mặt của ion Fe2+ và Fe3+ bên cạnh
ion phức [Fe(CN)6]3- và Fe(CN)6]4- . Sự nhạy cảm với ánh sáng của elecrtron d
trong Fe2+ và Fe3+ đã tạo phức có màu đậm hơn so với sự có mặt của ion khác,
chẳng hạn K+, bên cạnh ion phức.
Như chúng ta thấy, dù kim loại, các hợp chất vô cơ hay hữu cơ, thì sự xuất hiện
màu ở chúng đều là kết quả của sự tương tác giữa các lượng tử ánh sáng với
electron trong nguyên tử kim loại hay phi kim, trong chất vô cơ hay hữu cơ là
không giống nhau, nên cơ chế xuất hiện màu ở chúng cũng có những điểm khác


Page | 7

nhau. Khi thành phần hóa học hay cấu tạo phân tư chất bị thay đổi, kéo theo sẽ
ảnh hưởng đến trạng thái của electron trong phân tử, khiến khả năng hấp thụ
photon thay đổi và hiển nhiên màu sắc của chất bị thay đổi.
Do đó, các phản ứng tạo phức màu đặc trưng thường được sử dụng để phát hiện
các ion. Trong đó có màu đặt trưng của ion kim loại với các phối tử như: amoniac,
thiocianat , cianua,…hay các thuốc hữu cơ.
Như đã trình bày thì việc các ion kim loại tạo phức màu đặt trưng với các
phối tử hay các thuốc thử đã đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết các ion
kim loại đó trong hóa học phân tích.

Sau đây là một số ví dụ chứng minh:


Với thuốc thử MTA (Mercuri Thiocyanat Amoni) (NH4)2[Hg(SCN)4]

Trong môi trường trung tính hay acid nhẹ, Zn2+ cho tủa trắng Zn[Hg(SCN)4]. Nếu
thêm 1 giọt Cu2+, khi cho MTA vào sẽ tạo tủa tím sim
Zn2+ +

Cu2+ +

2[Hg(SCN)4]2- →

ZnCu[Hg(SCN)4]2 ↓

Màu của tủa tùy thuộc vào lượng Cu2+ thêm vào: ít Cu2+ => tím nhạt, hơi thừa
Cu2+ => tím đen, thừa nhiều Cu2+ xanh vàng của Cu2+.


Fe3+ tạo phức màu đỏ máu với KSCN. Thành phần phức thay đổi tùy theo
nồng độ SCNFe3+ + 3KSCN →



Fe(SCN)3 + 3K+

Tạo tủa đen BiI3, tan trong KI tạo thành phức K[BiI4] màu đỏ cam
Bi3+ + 3KI →

BiI3 ↓ + 3K+

Đồng thời tạo phức màu vàng với thioure :

BiI3 + KI → K[BiI4]


Page | 8

Bi3+ + 2SC(NH2)2 →


[Bi(NH2-CS-NH2)3]3+

Dung dịch amoniac dư phản ứng với cation nhóm V (vd: Cu2+, Co2+, Hg2+
…) tạo ra các phức amonicat
Cu2+ + 4NH4OH → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
Co2+ + 6NH4OH → [Co(NH3)4]2+ + 6H2O
Hg2+ + 4NH4OH → [Hg(NH3)4]2+ + 4H2O

Các amonicat bền trừ amonicat cobalt, dưới tác dụng của oxy không khí sẽ
chuyển thành Co3+ có màu đỏ tím;


Co2+ tạo với NH4SCN cho màu xanh đậm (dễ phân hủy trong nước và trong
acid loãng, trong dung môi phân cực như acetan):
Co2+ + 4NHSCN → [Co(SCN)]2+



HgI2 tạo tủa màu vàng nhạt với kali iodide, tan khi cho KI dư, tạo phức màu

vàng nhạt:
Hg2+ + 2KI → HgI2 ↓ + 2K+
HgI2 + 2KI → K2[HgI4]

K2[HgI4] tạo với NH4+ kết tủa màu đỏ nâu trong môi trường kiềm:
NH4+ + 2K2[HgI4] + 3KOH → 7KI + 2H2O + OHg2NH2-I↓ + H+
Lưu ý:
- Một số cation kim loại chuyển tiếp (Cu2+, Zn2+, Ag+, Hg2+, Cr3+, Mn2+, Fe3+, Co2+)
cản trở phản ứng do tạo hydroxyd có màu hoặc làm hư thuốc thử. Loại bằng kiềm
mạnh và carbonat hoặc khóa trong phức kali natri tartrat.


Page | 9

- Cả hai phản ứng đều phải dương tính khi định tính NH4.


K+ tạo với thuốc thử garola Na3[Co(NO2)6] tinh thể màu vàng:
2K+ + Na+ + [Co(NO2)]3- → K2Na[Co(NO2)6]↓



Trong môi trường H2SO4, NO3- bị khử thành oxyd nitơ, chất này tạo với
FeSO4 dư thành phức sulfat nitrozil có màu nâu xuất hiện ở mặt tiếp xúc
giữa H2SO4 đậm đặc và nước
6FeSO4 + 2NO3- + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 2H2O + 2OHNO + FeSO4 dư → [Fe(NO)]SO4

Phức tạo thành không bền, bị phân hủy khi lắc ống nghiệm hay đun. Nên tiến
hành phản ứng khi nguội.


Thuốc thử Na3[Co(NO2)6] kết hợp với M+ ( K+, Cs+, Ag+, Tl+, NH4+ ) cho
phức có màu đặc trưng:
2M+ + Na3[ CO(NO2)6]

→

M2Na[ CO(NO2)6] ↓ + 2Na+

( vàng)


Phức Co2+ với NH3 có màu vàng CO(NH3)6 bị oxi hóa bởi không khí

hoặc H2O2 tạo thành phức CO(NH3)63+ có màu hồng đặc trưng.


Thuốc thử Nestler K2[HgI4] trong môi trường kiềm tạo phức với có màu
vàng đặc trưng:
[HgI4]2- + NH4+ + OH- →



[NH2( HgI)2]I ↓ + 5I- + 2H2O

Thuốc thử trong môi trường acid tạo phức với Fe3+ có màu xanh berlin đặc
trưng:
4Fe3+ +

3[Fe(CN)6]4- →

Fe 4[Fe(CN)6]3 ↓


Page | 10



Thuốc thử K3[FeCN6] trong môi trường acid tạo phức với Fe2+ có màu xanh



tuabin đặc trưng:
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- Fe 3[Fe(CN)6]2 ↓
Những phức chất tan có màu đậm thường được dùng trong phương pháp so
màu để xác định nồng đọ ion kim loại. Ví dụ:
2+
• Để xác định nồng độ Cu người ta cho tạo phức với tạo thành dung dịch
[Cu(NH3)4]2+ có màu xanh đặc trưng:
Cu2+
•

→ [Cu(NH3)4]2+

+ 4 NH3

Để xác định nồng độ Ti(IV) người ta cho tạo phức với H2O2tạo thành
dung dịch [TiO(H2O2)2]2+ có màu vàng đặc trưng:
TiOSO4 + 2H2O2 → [TiO(H2O2)2]SO4

Và nhiều phản ứng định tính khác.
II.
1.

Trong hóa học phân tích định lượng:
Phương pháp chuẩn độ:
a. Nguyên tắc chung và phân loại phương pháp phân tích định lượng:
• Nguyên tắc chung:
Dựa trên việc sử dụng phản ứng tạo phức
M +

pL ↔ MLp
Trong đó:

- M là ion trung tâm
- L là phối tử
- P là số phối trí

Phân loại:
Phương pháp chuẩn dộ bạc:
•



Ag+ + 2CN- ↔ [Ag(CN)2]

Phương pháp chuẩn độ thủy ngân (II)
Hg2+ + 2X- ↔ HgX2 (X- = Cl- , Br- )



Phương pháp chuẩn độ complexon.


Page | 11

Người ta dùng muối dinatri của acid etylendiamin tetraaxetic ( EDTA,
Complexon III hay trilon B, kí hiệu là Na2H2Y). EDTA kết hợp với các cation kim
loại tạo thành các phức chất điện ly rất yếu, bền đến mức các phản ứng phân tích
định tính thông thường không thể tìm thấy các cation kim loại. Phản ứng của
EDTA với các cation kim loaijxayr ra theo tỉ lệ hợp thức đương lượng nghiêm
ngặt.
Na2H2Y
Me2+

2Na+

↔

+

H2Y2-

+ H2Y2- → MeY2- + 2H+

Trong đó, Me2+ là: Ca2+ , Mg2+ , Ba2+ , Co2+ , Ni2+, Cu2+ …
Me3+ là: Al3+ , Fe3+ , In3+…
Me4+ là: Th4+ , Ce4+ …
Theo phương trình trên, cation kim loại phản ứng với EDTA theo tỉ lệ 1:1, không
phụ thuộc vào hóa trị của nó. Chính điều này đã mở ra khả năng to lớn cho việc

dùng complexon để định lượng nhiều kim loại , thường gọi là phép chuẩn độ
complexon.
Men+

+ complexon

↔

complexon kim loại:

Ngoài ra, phản ứng chuẩn độ tạo phức còn dùng để :
-

Xác định một số anion theo phương pháp cuẩn độ ngược (vd: SO42-,
CO32-,…)
X +

Me ( dư, chính xác)

Me + H2Y2-

↔

↔

MeX ↓

MeY(n-4)

+ 2H+

Xác định độ cứng của nước: chuẩn độ ( Ca2+, Mg2+,…) băng trilon B ở
pH 9-10 với chỉ thị ET-OO. Dùng KCN để che ion kim loại nặng (Fe2+,
Fe3+, Cu2+, Ni2+,…):
Mg2+ + H2Y2- ↔ MgY2- + 2H+
Ca2+



+ H2Y2-

↔ CaY2-

+ 2H+

Giới thiệu về complexon: Complexon là những dẫn xuất của acid
aminopolicacboxylic.

Vd: - complexon I : Nitryno Triaxetic Acid ( NTA ) – H3Y


Page | 12

-

Complexon II: Etylen Diamin Tetraacetic acid (EDTA) – H4Y
Complexon III (trilon B): muối dinatri của EDTA – Na2H2Y

-

Complexon IV: trans -1,2- diamino- cyclohexan-tetraacetic acid:

Complexon III được sử dụng nhiều nhất, bởi vì:
-

Dễ tan trong dung môi là nước;
Có thể coi như là một “ chất gốc”.


Page | 13

Các cách chuẩn độ complexon:
Chuẩn độ trực tiếp:
b.

•

Lấy dung dịch chất cần xác định => điều chỉnh pH thích hợp => thêm chỉ thị =>
chuẩn độ bằng trilon B => tính toán.
Điều kiện: β’MeY >> 108 và có chỉ thị thích hợp
•

Chuẩn độ ngược:

Áp dụng cho kim loại tạo tủa hydroxit ở pH chuẩn độ (vd: Pb2+, Hg2+, Mn2+,…)
Tiến hành: lấy dung dịch chất cần xác định => thêm dung dịch chuẩn trilon B
( dư, chính xác) vào dung dịch chất phân tích Me1 trong môi trương acid hay trung
tính => điều chỉnh pH thích hợp => thêm chỉ thị => chuẩn độ trilon B dư bằng
dung dịch chuẩn Me2 thích hợp => tính toán.
Điều kiện: βMe1Y >> βMe2Y

•
-

Chuẩn độ thay thế:
Áp dụng khi chỉ thị tạo với ion kim loại cần xác định Me1 phức kém
bền và sự chuyển màu ở điểm tương đương không rõ.
Tiến hành: thêm lượng nhỏ dung dịch Me2Y vào dung dịch Me1 cần
chuẩn độ ( có mặt HInd) => điều chỉnh pH thích hợp.


Page | 14

Me1 +
Me2Y +
-

Hind ↔ Me1Ind +
Me1Ind

↔

H+

Me1Y +

Điều kiện: βMe2Y << βMe1Y và βMe1Ind << βMe2Ind

Trong quá trình chuẩn độ tạo phức với dung dịch chuẩn trilon B :
Ở ĐTĐ:

Me2Ind

+

H2Y2- ↔

Me2Y

+

Hind +

H+

 Che ion cản trở:

Một trong các ứng dụng phân tích quá trình của phản ứng tạo phức là sự
che phức. Khi một thuốc thử có khả năng phản ứng với một ion B cùng có mặt
trong dung dịch, chứa ion phân tích A thì ta nói rằng ion B cản trở tới phản ứng
giữa ion A với thuốc thử. Muốn thực hiện phản ứng giữa A với thuốc thử cần phải
loại trừ B. Một biện pháp tích cực là “che” ion B, nghĩa là không cần tách mà
chuyển ion B sang một dạng khác không còn cản trở đến phản ứng chính. Chất
được đưa vào để làm triệt tiêu hoặc kìm hãm phản ứng cản trở được gọi là “chất
che”
Vì có mặt B khi đó thuốc thử:
+ Tác dụng với cả chất cần phân tích và cả với tạp chất làm giảm độ nhạy của
phản ứng phân tích.
+ Hoà tan mất sản phẩm của phản ứng phân tích, làm mất màu đặc trưng.
+ Tạo phức chất bền ảnh hưởng đến phát hiện chất.
+ Xảy ra oxy hoá khử: làm thay đổi tính trạng của chất cần phân tích.

+ Sử dụng muối Cianur (CN-), Thiocianur (SCN-), florua (F-), phosphat PO43-,
Thiosulfat (S2O32-) của kim loại kiềm và NH4+ làm chất che vô cơ.
+ Sử dụng Acid ascorbic, A.Tartric, acid oxalic, a. Salysilc hoặc muối kim loại
kiềm của chúng: Complexon, ThioUrea, Ethylendiamin, diethyldithioCarbamat,
Uniton (2,3 di Mercapto Sulfonat Na) v.v... làm chất che hữu cơ.
Thí dụ: Ion Fe3+ cản trở đến phản ứng giữa ion Co2+ và SCN- vì ion Fe3+ tạo
được phức màu đỏ với ion SCN-, do đó che mất sự xuất hiện màu xanh của phức
Co2+ và SCN-. Để che ion Fe3+ người ta thêm NaF vào dung dịch, ở đây ion Ftạo với ion Fe3+ phức bền không màu FeF3 không gây cản trở đến phản ứng
chính.
Co2+ +4SCN- = [Co(SCN)4]2Các chất che phải có khả năng:
- Tạo được phức đủ bền với ion cản trở
- Độ bền của phức giữa chất che với ion cần xác định phải rất bé để không gây
cản trở cho phản ứng chính.


Page | 15

Thí dụ: Việc tìm ion Cd2+ trong dung dịch chứa Cu2+, Co2+, Ni2+ bằng Na2S không
thực hiện được vì các ion này cho kết tủa Sunfua màu đen không cho phép nhận ra
kết tủa CdS màu vàng. Để che các ion này người ta dùng KCN, vì chất che này
tạo ra phức chất bền [Cu(CN)4]2-, [Co(CN)4]2-, [Ni(CN)4]2- không phản ứng với
Na2S. Trong khi đó phức [Cd(CN)4]2- kém bền hơn vẫn phản ứng được với Na2S.
 Giải che phức:
Những ion đã được che được dùng phản ứng hoá học để đưa về trạng thái tự do
đúng hơn là trạng thái solvat (Hydrat). Cho ion bị che tác dụng với thuốc thử.
Thuốc thử này tạo với các phối tử (Ligand) của phức chất che một phức chất khác
bền hơn kết quả là một ion được giải phóng.
Thí dụ:
- Che Ni2+ + 4CN- = [Ni(CN)4]2=> giải che: 2Ag+ + [Ni(CN)4]2- = 2[Ag(CN)2]- + Ni2+ tự do.
- Che Fe2+ + 6CN- = [Fe(CN)6]4=> giải che: 3Hg+ + [Fe(CN)6]4- = 3[Hg(CN)2]- + Fe2+ tự do.

- Che Be2+ + 4F- = [BeF4]2=> giải che: [BeF4]2- + 2Ba2+ = 2BaF2 + Be2+ tự do.
- Che Ti4+ + 6F- = [TiF6]2=>giải che: 2[TiF6]2- + 3Be2+ = 3[BeF4]2- + 2Ti4+ tự do
 Hòa tan các kết tủa ít tan tách các ion
Nhiều thuốc thử tạo phức được sử dụng để hòa tan các kết tủa. Thí dụ: AgCl tan
trong NH3 do tạo phức [Ag(NH3)2]+ ; Cu(OH)2 tan trong NH4Cl do tạo phức
[Cu(NH3)4]2+...
Cũng do đặc tính này mà người ta có thể sử dụng các thuốc thử tạo phức để tách
các ion, vd: dùng NH3 dư để tách hỗn hợp Fe3+, Al3+, Cu2+, do Fe3+ và Al3+ được
chuyển vào kết tủa hidroxit Fe(OH)3, Al(OH)3 còn Cu2+ được giữ lại trong dung
dịch dưới dạng phức [Cu(NH3)4]2+ .
2. Phương pháp trắc quang:
Phương pháp trắc quang được sủ dụng trong hóa học phân tích để phân tích các
hợp chất có trong nước, trong các chất hay phân tích hàm lượng của một số chất
trong nước…
a.

Định nghĩa – Nguyên tắc:

Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích quang
học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức sạ
thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại.


Page | 16

Nguyên tắc của phương pháp trắc quang là dựa vào lượng ánh sang đã bị hấp thụ
bởi chất hấp thụ để tính hàm lượng của chất hấp thụ.
Đặc trưng năng lượng của miền phổ

Ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 200nm, bị hấp thu bởi oxi không khí, hơi nước và

nhiều chất khác, vì vậy chỉ có thể đo quang ở bước sóng nhỏ hơn 200 nm bằng
máy chân không.
Ánh sáng có bước sóng từ 200 – 400 nm, được gọi là ánh sáng tử ngoại (UV),
trong đó vùng từ 200 – 300 nm được gọi là miền tử ngoại xa, còn vùng từ 300 –
400 nm gần miền khả kiến được gọi là miền tử ngoại gần.
Ánh sáng có bước sóng trong khoảng từ 800 – 2000 được gọi là ánh sáng hồng
ngoại (IR). Sự hấp thu ánh sáng ở miền phổ này ít được sử dụng để giải quyết trực
tiếp các nhiệm vụ phân tích, nhưng được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu cấu tạo
của phân tử.
•

Ánh sáng vùng UV có bước sóng trong khoảng: 200 – 400 nm

•

Ánh sáng vùng IR có bước sóng trong khoảng: 800 – 2000 nm

Ánh sáng vùng VIS có bước sóng trong khoảng: 396 – 760 nm
Trong phương pháp trắc quang – phương pháp hấp thu quang học, chúng ta
thường sử dụng vùng phổ UV – VIS có bước sóng từ 200 – 800 nm
•

* Lưu ý
Những hợp chất màu là những hợp chất có khả năng hấp thu một hoặc một vài
màu phổ của ánh sáng tự nhiên, có thể hấp thu hoàn toàn hoặc một phần cường độ
của màu phổ.
Nếu chỉ hấp thu duy nhất một màu phổ, thì màu của dung dịch chính là màu bổ
sung (tổ hợp màu phổ và màu bổ sung trở thành không màu)

Page | 17

Phân loại các phương pháp trắc quang

•

Phương pháp hấp thu quang: phương pháp này dựa trên việc đo cường độ
dòng ánh sáng bị chất màu hấp thu chọn lọc.

•

Phương pháp phát quang: phương pháp này dựa trên việc đo cường độ
dòng ánh sáng phát ra bởi chất phát quang khi ta chiếu một dòng ánh sáng
vào chất phát quang.

•

Phương pháp đo độ đục: phương pháp đo độ đục dựa trên việc đo cường độ
dòng ánh sáng bị hấp thu hoặc bị khuyết tán bởi hệ keo được điều chế từ
chất cần phân tích.

Cơ sở lý thuyết của phương pháp:
•

Nếu dung dịch hấp thu bức xạ vùng tử ngoại, ánh sáng trắng truyền suốt
hoàn toàn đến mắt, dung dịch không màu.

•

Dung dịch có màu khi chứa cấu tử có khả năng hấp thu bức xạ vùng thấy

được, do đó khi định lượng bằng phương pháp quang phổ hấp thu thấy được
còn được gọi là phương pháp so màu hay đo màu.

•

Dung dịch mẫu có nồng độ càng cao, khả năng hấp thu của mẫu càng mạnh,
cường độ ánh sáng đến mắt càng yếu, dung dịch có màu càng sẫm.

Đặc điểm:
Tính chất được đo là mật độ quang D của dung dịch. D cho biết sự hấp thụ ánh
sáng của dung dịch chứa chất nghiên cứu. Sự hấp thụ này tuân theo định luật
Bouguer – Lambert – Beer:


Page | 18

Dλ = lg(I0 / I ) =.C.l
Trong đó: I0 là cường độ ánh sáng tới
I là cường độ ánh sáng đi qua lớp dung dịch có chiều dày l (cm)
C: là nồng độ mol của chất tan
€λ: hằng số đặc trưng cho chất ở bước sóng
tử.

λ xác định gọi là hệ số hấp thụ phân

Định luật này là địn luật có giới hạn , nó chỉ đúng với các điều kiện lí tưởng..

Máy đo quang.

Cuvet

Kết luận:
Phức chất đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển các phương
pháp phân tích định tính và định lượng. => giải quyết các vấn đề cấp thiết trong
cuộc sống.

...The end…