Tổng hợp, nghiên cứu tính chất phức chất hỗn hợp phối tử salixylat và 1,10 – phenantrolin của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HUYỀN TÚ

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT PHỨC CHẤT
HỖN HỢP PHỐI TỬ SALIXYLAT VÀ 1,10-PHENANTROLIN
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HUYỀN TÚ

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT PHỨC CHẤT HỖN
HỢP PHỐI TỬ SALIXYLAT VÀ 1,10-PHENANTROLIN
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ

Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60 44 01 13

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ HIỀN LAN

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình
nào khác.
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2017
Tác giả luận văn

NGUYỄN THỊ HUYỀN TÚ
Xác nhận của Trưởng khoa Hóa học

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn
Khoa học

PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan

PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan

ii


LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng thành kính, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới cô
giáo - PGS. TS. Nguyễn Thị Hiền Lan - người hướng dẫn khoa học đã tận tình chỉ
bảo, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Hóa Vô Cơ, khoa
Hóa Học, phòng Đào tạo, thư viện Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Trung tâm

học liệu Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn
thành bản luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè cùng những người thân yêu trong
gia đình đã luôn giúp đỡ, quan tâm, động viên, chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp tôi
hoàn thành tốt khóa học.
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2017

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ.................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. iii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iv
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ............................................................................................ v
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 2
1.1. Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng..... 2
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH).............................................. 2
1.1.2. Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm ......................................................... 6
1.2. Axit cacboxylic, 1,10 - Phenantrolin và cacboxylat kim loại ....................................... 8
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của các axit monocacboxylic
Axit monocacboxylic ............................................................................................................... 8
1.2.2. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của 1,10 - Phenantrolin ...........................11
1.2.3. Tình hình nghiên cứu cacboxylat thơm trong và ngoài nước..................................12
1.3. Một số phương pháp hoá lí nghiên cứu phức chất ......................................................14

1.3.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại .......................................................................14
1.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt ......................................................................................16
1.3.3. Phương pháp phổ khối lượng .....................................................................................18
1.3.4. Phương pháp phổ huỳnh quang..................................................................................20
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 22
2.1. Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................................22
2.2. Mục đích, nội dung nghiên cứu .....................................................................................22
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................................22
2.3.1. Phương pháp phân tích xác định hàm lượng ion đất hiếm trong phức chất ..22
2.3.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại .......................................................................22

iv


2.3.3. Phương pháp phân tích nhiệt ......................................................................................22
2.3.4. Phương pháp phổ khối lượng .....................................................................................23
2.3.5. Phương pháp phổ huỳnh quang..................................................................................23
Chương 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................... 24
3.1. Dụng cụ và hoá chất .......................................................................................................24
3.1.1. Dụng cụ.........................................................................................................................24
3.1.2. Hóa chất ........................................................................................................................24
3.2. Chuẩn bị hoá chất............................................................................................................24
3.2.1. Dung dịch LnCl3 ..........................................................................................................24
3.2.2. Dung dịch NaOH 0,1M ..............................................................................................25
3.2.3. Dung dịch EDTA 10-2M .............................................................................................25
3.2.4. Dung dịch Asenazo III ~ 0,1% ...................................................................................25
3.2.5. Dung dịch đệm axetat có pH ≈ 5................................................................................25
3.3. Tổng hợp phức chất ........................................................................................................26
3.4. Phân tích hàm lượng của ion đất hiếm trong phức chất ..............................................26
3.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại....................28

3.6. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt...................................33
3.7. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ khối lượng ..................................37
3.8. Nghiên cứu khả năng phát huỳnh quang của các phức chất.......................................43
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 48

v


CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
HSal

: axit salixylic

Phen

: 1,10 - phenantrolin

Ln

: Nguyên tố lantanit

NTĐH

: Nguyên tố đất hiếm

EDTA

: Etylendiamintetraaxetat

CTCT

: Công thức cấu tạo

Hfac

: Hecxafloroaxeylaxeton

Leu

: L – Lơxin

v


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Mô ̣t số đa ̣i lươ ̣ng đă ̣c trưng của các NTĐH .................................................. 4
Bảng 3.1. Hàm lượng ion kim loại trong các phức chất ............................................. 28
Bảng 3.2. Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử
và phức chất (cm-1) ................................................................................... 31
Bảng 3.4. Các mảnh ion giả thiết trong phổ khối lượng của các phức chất................ 39

vi


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit salixylic .................................................. 28
Hình 3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của 1,10-phenantrolin ........................................... 29

Hình 3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Nd(HSal)3 .Phen ............................................ 29
Hình 3.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Sm(HSal)3.Phen ............................................. 30
Hình 3.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Eu(HSal)3.Phen .............................................. 30
Hình 3.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Gd(HSal)3.Phen ............................................. 31
Hình 3.7. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Nd(HSal)3.Phen ............................... 33
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Sm(HSal)3.Phen .............................. 33
Hình 3.9. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Eu(HSal)3.Phen .............................. 34
Hình 3.10. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Gd(Hsal)3.Phen ............................ 34
Hình 3.11. Phổ khối lượng của phức chất Nd(Hsal)3.Phen ......................................... 37
Hình 3.12. Phổ khối lượng của phức chất Sm(HSal)3.Phen........................................ 38
Hình 3.13. Phổ khối lượng của phức chất Eu(HSal)3.Phen ........................................ 38
Hình 3.14. Phổ khối lượng của phức chất Gd(HSal)3.Phen ........................................ 39
Hình 3.15. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Nd(HSal)3.Phen ........................ 43
Hình 3.16. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Sm(HSal)3.Phen ........................ 44
Hình 3.17. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Eu(HSal)3.Phen ........................ 45
Hình 3.18. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Gd(HSal)3 .Phen ....................... 46

vii


MỞ ĐẦU
Tổng hợp và nghiên cứu phức chất là một trong những hướng phát triển ưu tiên
của hóa học vô cơ hiện đại trong những năm gần đây. Ngày nay hóa học phức chất
đang phát triển rực rỡ và là nơi hội tụ của những thành tựu của hóa lí, hóa phân tích,
hóa hữu cơ, hóa sinh, hóa môi trường.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ trong lĩnh vực chế tạo vật liệu
mới thì hướng nghiên cứu các cacboxylat thơm lại càng có giá trị. Thực tế, các phức
chất này có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong khoa học vật liệu để tạo ra các chất siêu
dẫn, các đầu dò phát quang trong phân tích sinh học, đánh dấu huỳnh quang sinh y,
trong vật liệu quang điện, trong khoa học môi trường, công nghệ sinh học tế bào và

nhiều lĩnh vực khoa học kĩ thuật khác. Vì vậy, việc tổng hợp, nghiên cứu tính chất
của các phức chất cacboxylat, đặc biệt là các phức chất hỗn hợp phối tử của đất hiếm
có khả năng phát huỳnh quang là rất có ý nghĩa cả về mặt khoa học và thực tiễn.
Với mục đích góp phần nghiên cứu vào lĩnh vực cacboxylat kim loại, chúng
tôi tiến hành: Tổng hợp, nghiên cứu tính chất phức chất hỗn hợp phối tử
salixylat và 1,10 – phenantrolin của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ.
Chúng tôi hy vọng các kết quả thu được sẽ góp phần nhỏ vào lĩnh vực nghiên
cứu phức chất hỗn hợp phối tử của các nguyên tố đất hiếm đấ t hiế m.

1


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH )
Các nguyên tố đấ t hiế m (NTĐH) là tập hợp của mười bảy nguyên tố hoá học
thuộc bảng tuần hoàn Menđeleep bao gồm: 3 nguyên tố thuộc nhóm IIIB là
scandi (Sc, Z=21), ytri (Y, Z=39), lantan (La, Z=57) và các nguyên tố họ
lantanit. Họ lantanit (Ln) gồm 14 nguyên tố 4f có số thứ tự từ 58 đến 71 được
xếp vào cùng một ô với lantan: Xeri ( 58 Ce), prazeodim ( 59 Pr), neodim ( 60 Nd),
prometi ( 61 Pm), samari ( 62 Sm), europi ( 63 Eu), gadolini ( 64 Gd), tecbi ( 65 Tb),
disprozi ( 66 Dy), honmi ( 67 Ho), ecbi ( 68 Er), tuli ( 69 Tm), ytecbi ( 70 Yb) và lutexi
(71 Lu). Như vậy các nguyên tố đất hiếm thuộc nhóm IIIB và chu kỳ 6 của bảng
tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Cấu hình electron của các nguyên tố đất hiếm có thể biểu diễn bằng công
thức chung: 1s2 2s22p63s2 3p63d104s2 4p6 4d104fn5s25p6 5dm6s2 .
Trong đó: n có giá trị từ 0÷14
m chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1
Dựa vào đặc điểm xây dựng electron trên phân lớp 4f mà các lantanit được

chia thành hai phân nhóm.
Bảy nguyên tố đầ u từ Ce đế n Gd có electron điề n vào các obitan 4f tuân theo
quy tắ c Hun, nghiã là mỗi obitan mô ̣t electron, ho ̣p thành phân nhó m xeri hay nhóm
lantanit nhe ̣; bảy nguyên tố còn la ̣i từ Tb đế n Lu có electron thứ hai lần lươ ̣t điề n
vào các obitan 4f, ho ̣p thành phân nhóm tecbi, hay nhóm lantanit nặng [13].
La
4f0 5d1
Phân nhó m xeri
Phân nhó m tecbi

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

4f2

4f3

4f4

4f5

4f6

4f7

4f7 5d1

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

4f7+2

4f7+3

4f7+4

4f7+5

4f7+6

4f7+7

4f7+75d1

2


Các nguyên tố lantanit có phân lớp 4f đang được xây dựng và có số electron
lớp ngoài cùng như nhau (6s 2 ). Theo các dữ kiện hóa học và quang phổ, phân lớp
4f và 5d có mức năng lượng gần nhau, nhưng phân lớp 4f thuận lợi hơn về mặt
năng lượng. Khi được kích thích một giá tri ̣ nhỏ năng lượng, mô ̣t trong cá c
electron 4f nhả y sang obitan 5d, electron 4f cò n la ̣i bi ̣ các electron 5s 2 5p6 chắn
vớ i tá c du ̣ng bên ngoà i cho nên không ảnh hưở ng quan trọng đế n tính chấ t củ a
đa số lantanit. Bởi vậy, các lantanit giố ng nhiề u vớ i nguyên tố d nhó m IIIB,
chú ng rấ t giố ng vớ i ytri và lantan, có cá c bá n kính nguyên tử và ion tương
đương [20].
Sự khác nhau về cấu trúc nguyên tử của các nguyên tố trong họ chỉ thể
hiện ở lớp thứ ba từ ngoài vào, lớp này ít ảnh hưởng đến tính chất hóa học của
các nguyên tố nên tính chất hóa học của các nguyên tố lantanit rất giống nhau.
Tuy có tính chất giống nhau nhưng do có sự khác nhau về số electron trên phân
lớp 4f nên ở mức độ nào đó các nguyên tố lantanit cũng có một số tính chất
không giống nhau. Từ Ce đến Lu, một số tính chất biến đổi tuầ n tư ̣ và một số
tính chất biến đổi tuần hoàn. Một số đại lượng đặc trưng của các nguyên tố đất
hiếm được trình bày ở bảng 1.1.

3

Bả ng 1.1. Mô ̣t số đa ̣i lươ ṇ g đă ̣c trưng củ a cá c NTĐH
Bán kính

Bán kính

Nhiệt độ

Nhiệt độ

nguyên tử

ion Ln3+

nóng chảy

sôi

( Å)

(Å )

(oC)

(o C)

57

1,877

1,061

920

3464

6,16

Ce

58

1,825

1,034

804

3470

6,77

Pr

59

1,828

1,013

935

3017

6,77

Nd

60

1,821

0,995

1024

3210

7,01

Pm

61

-

0,979

1080

3000

7,26

Sm

62

1,802

0,964

1072

1670

7,54

Eu

63

2,042

0,950

826

1430

5,24

Gd

64

1,082

0,938

1312

2830

7,89

Tb

65

1,782

0,923

1368

2480

8,25

Dy

66

1,773

0,908

1380

2330

8,56

Ho

67

1,776

0,894

1500

2380

8,78

Er

68

1,757

0,881

1525

2390

9,06

Tm

69

1,746

0,899

1600

1720

9,32

Yb

70

1,940

0,858

824

1320

6,95

Lu

71

1,747

0,848

1675

2680

9,85

NTĐH

Số thứ tự

(Ln)

nguyên tử

La

Tỷ khố i
g/cm3

Sự biến đổi tuần tự tính chất của các lantanit gây ra bởi sư ̣ “co lantanit”. Đó
là sự giảm bán kính nguyên tử và ion theo chiều tăng số thứ tự từ La đến Lu.
Hiện tượng co dần của lớ p vỏ electron bên trong chủ yếu là do sư ̣ che chắ n lẫn
nhau không hoà n toà n củ a cá c electron 4f trong khi lư c̣ hú t củ a ha ̣t nhân tăng
dần. Sư ̣ “co lantanit” nà y ả nh hưởng rấ t lớn đế n sư ̣ biế n đổ i tính chấ t củ a cá c
NTĐH từ La đến Lu [13].
Sự biế n đổ i tuần hoàn tiń h chất của các lantanit và hơ ̣p chấ t tương ứng được giải
thích bằng việc sắp xếp electron vào phân lớp 4f, lúc đầ u mỗi obitan mô ̣t electron và
sau đó mỗi obitan một electron thứ hai.

4


Các lantanit là kim loa ̣i màu sáng (trắ ng ba ̣c), mề m, riêng Pr và Nd có màu vàng
rất nhạt, ở dạng bột có màu xám đen. Nhiê ̣t đô ̣ nóng chảy, nhiê ̣t đô ̣ sôi, tỉ khố i của các
lantanit cũng biến đổi tuần hoàn theo điê ̣n tích hạt nhân. Các giá tri ̣ này đều đạt cực
tiể u ở Eu (4f76s2) và Yb (4f146s2), có lẽ vì trong đó chỉ có hai electron 6s tham gia vào
liên kế t kim loa ̣i, còn các cấ u hình bền 4f7 và 4f14 không tham gia.
Electron hóa tri ̣ của các lantanit chủ yế u là các electron 5d16s2 nên tra ̣ng thái
oxi hóa bền và đặc trưng của chúng là +3. Tuy nhiên, những nguyên tố đứng gầ n La
(4f0), Gd (4f7), Lu (4f14) có số oxi hóa thay đổi như Ce (4f 26s2) ngoài số oxi hóa +3
còn có số oxi hóa đặc trưng là +4. Tương tự như vâ ̣y Pr (4f36s2) có thể có số oxi hóa
+4 nhưng kém đặc trưng hơn so với Ce. Ngươ ̣c lại, Eu (4f76s2) ngoài số oxi hóa +3
vì có cấ u hình nửa baõ hòa nên tương đố i bề n nên còn có số oxi hóa +2 do mất hai

electron ở phân lớp 6s, Sm ( 4f66s2) cũng có số oxi hóa +2 nhưng kém đặc trưng
hơn so với Eu.
Mà u sắ c củ a cá c ion Ln3+ biến đổi một cá ch có quy luâ ̣t theo đô ̣ bề n tương
đố i củ a tra ̣ng thá i 4f. Chẳ ng hạn, cá c ion có cấu hình 4f 0, 4f 7 và 4f14 cũ ng như
4f1 và 4f13 (4f1 gầ n 4f0 , 4f 13 gầ n 4f14) đề u không mà u, cá c ion cò n la ̣i đề u có mà u.
Sư ̣ biế n đổi màu của cả da ̃y NTĐH có tính chấ t tuầ n hoà n. Bả y nguyên tố đầ u
(các nguyên tố phân nhóm xeri) màu đâ ̣m hơn bả y nguyên tố sau (các nguyên tố
phân nhóm tecbi). Số electron phân lớ p 4f củ a 7 nguyên tố sau đươ c̣ điền nhiề u
hơn do đó bề n hơn. Vì thế , nguyên nhân biế n đổ i mà u là do mứ c đô ̣ lấ p đầ y
electron và o phân lớp 4f.
La3+

(4f0)

không màu

Lu3+

(4f14)

không màu

Ce3+

(4f1)

không màu

Yb3+

(4f13)

không màu

Pr3+

(4f2)

lục vàng

Tm3+

(4f12)

lục nhạt

Nd3+

(4f3)

tím

Er3+

(4f11)

hồng

Pm3+

(4f4)

hồng

Ho3+

(4f10)

vàng

Sm3+

(4f5)

trắng ngà

Dy3+

(4f9)

vàng nhạt

Eu3+

(4f6)

hồng nhạt

Tb3+

(4f8)

hồng nhạt

Gd3+

(4f7)

không màu

5


Về mặt hóa học, các lantanit là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại
kiềm và kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các nguyên tố
phân nhóm tecbi [13].
Ở da ̣ng tấm, các lantanit bền trong không khí khô. Trong không khí ẩ m, kim loa ̣i
bi ̣ mờ đục nhanh chóng vì bi ̣ phủ màng cacbonat bazơ đươ ̣c ta ̣o nên do tác du ̣ng với
nước và khí cacbonic.
Ở 2000 C - 400 0 C, các lantanit cháy trong không khí ta ̣o thà nh các oxit và
cá c nitrua.
Các lantanit kim loại có tính khử mạnh. Trong dung dịch đa số các lantanit tồn
tại dưới dạng ion bền Ln3+. Các ion Eu2+, Yb2+ và Sm2+ khử H+ thành H2 trong dung
dịch nước. Các lantanit dễ dàng tan trong các dung dịch axit trừ HF và H3PO4 vì muố i
ít tan đươ ̣c ta ̣o nên sẽ ngăn cản chúng tiế p tục tác du ̣ng [13].
1.1.2. Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm
So với các nguyên tố họ d, khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm kém
hơn do có các electron f bị chắn mạnh bởi các electron ở lớp ngoài cùng 5s 25p6 và
các ion đất hiếm Ln3+ có kích thước lớn làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng với
các phối tử. Bán kính của ion đất hiếm (0,99 ÷ 1,22 Å) lớn hơn của các nguyên tố

họ d (0,85 ÷ 1,06 Å) làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng và phối tử. Vì vậy, xét
về mặt tạo phức của các NTĐH chỉ tương đương với kim loại kiềm thổ. Liên kết
trong các phức chất chủ yếu là liên kết ion. Tuy nhiên, liên kết cộng hoá trị cũng
đóng góp một phần nhất định do các obitan 4f không hoàn toàn bị che chắn nên sự
xen phủ giữa obitan kim loại và phối tử vẫn có thể xảy ra mặc dù yếu [4].
Người ta nhâ ̣n thấ y rằ ng, các ion đất hiếm Ln3+ có thể tạo những phức chất không




bền với nhiều phối tử vô cơ như NO3 , CO32-, CN , halogenua,…do các phố i tử vô cơ có
dung lượng phố i trí thấ p và điê ̣n tić h nhỏ. Trong dung dịch loãng, các hợp chất này phân
ly hoàn toàn, còn trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở dạng tinh thể muối kép. Những
muối kép này tương đối khác nhau về độ bền nhiệt và độ tan nên có thể được sử dụng để
tách các nguyên tố đất hiếm. Các nguyên tố đất hiếm có khả năng tạo các phức chất vòng
càng bền với các phối tử hữu cơ (đặc biệt là các phối tử có dung lượng phối trí cao và điện
tích âm lớn). Đi từ Lantan đến Lutexi thì khả năng tạo phức của ion đất hiếm và độ bền

6


của phức chất tăng do bán kính ion giảm nên lực hút của các ion trung tâm với các phối
tử mạnh lên.
Đối với các phố i tử có các nguyên tử phối trí khác nhau, ở dãy kim loa ̣i chuyển
tiếp d thể hiện khuynh hướng ta ̣o phức giảm dầ n theo trâ ̣t tự N>S>O. Còn đố i với các
NTĐH trâ ̣t tự này là O>N>S, giố ng với các kim loại kiề m thổ . Xét theo quan điể m
axit - bazơ cứng - mề m của Pearson, các ion đấ t hiế m Ln3+ thuộc loại axit cứng, do
đó ưu tiên tạo phức bề n hơn với các bazơ cứng đó là các phố i tử chứa nguyên tử cho
là O và mô ̣t số phố i tử chứa nguyên tử cho là N, còn các phối tử phố i trí qua nguyên
tử S thường là các bazơ mề m [16].

Khi tạo phức, ion đất hiếm có số phối trí lớn hơn ion kim loại chuyển tiếp họ d.
Đặc thù tạo phức của các ion đất hiếm là có số phối trí cao và thay đổi. Số phối trí
đặc trưng của chúng là 6, ngoài ra còn có các số phối trí lớn hơn như 7, 8, 9 thậm chí
là 10, 11 và 12. Ví dụ, Ln3+ có số phối trí 8, trong các phức chất Ln(Hfac)3.3H2O và
số phối trí 9 trong phức chất NH4Y(C2O4)2.H2O; số phối trí 10 trong phức chất
HLnEDTA.4H2O; số phối trí 11 trong phức chất Ln(Leu)4(NO3)4 [30].
Số phối trí cao và thay đổi của các nguyên tố đất hiếm phụ thuộc vào nhiều
nguyên nhân khác nhau như bán kính của ion đất hiếm, đặc trưng hình học của
phối tử và kiểu phân bố electron trên phân lớp 4f của các nguyên tố đất hiếm.
Một đặc trưng rất quan trọng của các phức chất NTĐH là sự gầ n nhau về tính
chấ t của chúng: các giá tri ̣ hằng số bền, đô ̣ bề n nhiê ̣t, cấ u trúc tinh thể thâ ̣m chí
khác nhau rấ t ít. Nguyên nhân chính xuấ t phát từ sự giố ng nhau về cấ u trúc electron
lớp ngoài cùng và sự thay đổ i rấ t châ ̣m của bán kính ion khi tăng dầ n số thứ tự
nguyên tử trong dãy NTĐH (sự co lantanit) khi chuyể n từ La3+( RLa  1, 06 A0 ) đế n
3

Lu3+( RLu  0,88 A0 ) sau 14 nguyên tố bán kính ion của chúng chỉ giảm 0,18 A0 .
3

Người ta thấ y rằ ng, theo chiề u giảm dầ n bán kính ion, khuynh hướng chung là sự
tăng dầ n hằ ng số bề n của các phức chất được tạo bởi các ion đất hiếm Ln 3+, bởi vì
theo chiề u đó năng lươ ̣ng tương tác tiñ h điê ̣n ion kim loa ̣i - phố i tử (mang điê ̣n tích
âm hoă ̣c lưỡng cực) cũng tăng lên. Ngoài ra còn có những tính quy luật nội tại trong
dãy lantanit gây ra bởi sự tuần hoàn trong việc điền electron vào phân lóp 4f, do đó
thường xuất hiện một điểm gãy ở Gd (cấu hình 4f7 nửa bão hòa) trong sự biến thiên

7


tính chất của các phức chất trong dãy đất hiếm. Độ bền khác nhau của các phức chất

đất hiếm là cơ sở quan trọng để tách các nguyên tố đất hiếm ra khỏi hỗn hợp của
chúng bằng các phương pháp như kết tinh phân đoạn, thăng hoa phân đoạn, chiết với
dung môi hữu cơ, tách sắc ký [1].
1.2. Axit cacboxylic, 1,10 - Phenantrolin và cacboxylat kim loại
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của các axit monocacboxylic
Axit monocacboxylic
Axit monocacboxylic là hợp chất hữu cơ có công thức cấu tạo chung:
O
R

C
H

O

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:

O
R

H

O

C

C
O

H

R

O

hoặc các polime dạng:
O
H

O

O

C

H

R

O
C
R

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.

8


.
O ...... H
R

H
O .......

C
O

H.......O

H .......

H

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 p-  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 (Ka  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, trong đó ion kim loại
đồng thời thay thế nguyên tử hiđro của nhóm –OH và tạo liên kết phối trí với nguyên
tử oxi của nhóm –C=O trong phân tử axit monocacboxylic .
Trên cơ sở phân tích cấu trúc bằng tia Rơnghen, người ta đã đưa ra 5 dạng cấu
trúc của các cacboxylat đất hiếm:
Trong đó:

R—C
(2)

(3)

(1) Ln
R—C

Ln
R—C
Ln

(4)
- Dạng (1) được gọi là dạng liên kết cầu - hai càng
- Dạng (2) được gọi là dạng ba càng - hai cầu

9

(5)


- Dạng (3) được gọi là dạng liên kết vòng - hai càng

- Dạng (4) được gọi là dạng liên kết cầu - ba càng
- Dạng (5) được gọi là dạng một càng
Dạng phối trí của nhóm -COOH phụ thuộc vào bản chất của gốc R và ion đất
hiếm Ln3+. Khi hằng số phân li của axit giảm thì số nhóm cacboxylat ở dạng cầu - hai
càng sẽ tăng, còn dạng vòng - hai càng sẽ giảm. Số thứ tự của đất hiếm càng lớn thì
số nhóm cacboxylat ở dạng vòng - hai càng càng tăng và số nhóm ở dạng cầu - hai
càng càng giảm.
Kiểu phối trí vòng - hai càng thường ít phổ biến hơn kiểu phối trí một càng.
Trong cả hai kiểu cacboxylat phối trí vòng - hai càng và cầu - hai càng có hai liên kết
cacbon-oxi tương đương như trong ion tự do, tuy nhiên, góc OCO trong phức chất vòng
- hai càng thường nhỏ hơn trong phức chất cầu - hai càng [30].
Quá trình tổng hợp các cacboxylat đất hiếm có thể được tiến hành theo nhiều
phương pháp khác nhau. Phương pháp tổng hợp phổ biến là đun hồi lưu một lượng
axit cacboxylic với oxit, hiđroxit hoặc cacbonat đất hiếm tương ứng.
Tuỳ thuộc vào điều kiện tổng hợp mà các cacboxylat đất hiếm thu được ở dạng
khan hay hiđrat với thành phần khác nhau. Chẳng hạn, phản ứng giữa oxit hoặc
cacbonat đất hiếm với axit axetic theo tỉ lệ hợp thức tạo ra phức chất hyđrat
[Ln(CH3COO)3.nH2O] (n = 3 - 4), các phức chất này có thể bị mất nước ở 1900C tạo
ra phức chất khan. Pr(CH3COO)3 được hình thành từ quá trình đề hyđrat của
Pr(CH3COO)3.1,5 H2O ở 1800C, trong đó Pr có số phối trí 9. Các axetat khan của
xeri được tạo thành khi kết tinh dung dịch xeri axetat trong axit axetic loãng ở
1200C. Các monohyđrat [Ln(CH3COO)3.H2O] (Ln = Ce, Nd) có cấu trúc polime với
các cầu nối axetat và số phối trí bằng 9 của các lantanit, còn các tetrahyđrat
Ln(CH3COO)3.4H2O (Ln = Sm, Lu) là các đime cầu nối axetat, trong đó các Ln 3+
cũng có số phối trí 9 [30].
Axit salixylic.
Axit salixylic là axit monocacboxylic
Công thức phân tử: C7H6O3 Công thức cấu tạo:

10

Khối lượng mol phân tử M = 138,12 g/mol
Axit salixylic hay còn gọi là axit o-hiđroxybenzoic (2- hiđroxybenzoic) là tinh
thể không màu, không mùi, độ tan trong nước: 0,2g/100ml H2O ở 200C, nhiệt độ sôi
1590C, nhiệt độ nóng chảy 2110C, khối lượng riêng: 1,443 g/ml, hằng số phân ly pKa
= 2,97. Axit salixylic tan tốt trong các dung môi hữu cơ như etanol, ete, benzen,
clorofom.
Trong phân tử axit salixylic, nguyên tử H ở nhóm cacboxyl -COOH rất linh
động và trong nhóm cacboxylat -COO-, nguyên tử oxi có khả năng cho electron.
Nhóm cacboxyl quyết định tính chất hóa học đặc trưng của axit cacboxylic. Axit
salixylic có khả năng tạo phức tốt với ion kim loại, trong đó nguyên tử kim loại thay
thế nguyên tử hyđro trong nhóm -COOH và liên kết kim loại-phối tử được thực hiện
qua nhóm -COO- tạo nên phức chất vòng càng.
1.2.2. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của 1,10 - Phenantrolin
1,10 - Phenantrolin có công thức phân tử: C 12H8N2
Khối lượng mol phân tử: 180 dvC.
Công thức cấu tạo là:

Ở điều kiện thường, 1,10-Phenantrolin là tinh thể tồn tại ở dạng monohydrat
C12H8N2.H2O, không màu, không mùi, không vị, nóng chảy ở 117 0C, tan trong
nước, benzen, tan rất tốt trong cồn và các axit loãng.
Trong phân tử 1,10-Phenantrolin có 2 nguyên tử N có khả năng cho cặp
electron, do đó khi tham gia tạo phức rất dễ tạo nên liên kết cho nhận với ion kim
11


loại, tạo ra các phức chất vòng càng bền vững [7].
Tuy nhiên phức chất hỗn hợp phối tử salixylat và 1,10-Phenantrolin của các
nguyên tố đất hiếm còn ít được nghiên cứu. Do đó chúng tôi tiến hành tổng hợp phức

chất hỗn hợp phối tử salixylat và 1,10-Phenantrolin của các nguyên tố đất hiếm
Nd(III), Sm(III), Eu(III), Gd(III) và nghiên cứu tính chất của chúng.
1.2.3. Tình hình nghiên cứu cacboxylat thơm trong và ngoài nước
Trên thế giới, hóa học phức chất của đất hiếm với các cacboxylat thơm đang
thu hút được nhiều sự quan tâm nghiên cứu bởi sự phong phú về tính chất và khả
năng ứng dụng của chúng. Tính chất phát quang của các phức chất đất hiếm được
sử dụng rộng rãi trong phân tích huỳnh quang, khoa học môi trường, công nghệ
sinh học tế bào và nhiều lĩnh vực khoa học kĩ thuật khác [21,22,25,26]. Nhóm tác
giả NaZhao đã tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất [Eu(oMOBA)3phen]2.2H2O (o-MOBA: o-metoxybenzoat) có khả năng phát quang màu
đỏ, phức chất [Tb(o-MOBA)3phen]2.2H2O có khả năng phát quang màu xanh lá
cây. Cả hai phức đều phát quang mãnh liệt ngay ở nhiệt độ phòng, thời gian phát
quang của phức Eu(III) và Tb(III) tương ứng là 1,56 ms và 1,24 ms [27]. Các phức
chất có khả năng phát quang của La(III), Eu(III), Tb(III) với axit (Z)-4-(4metoxyphenoxy)-4-oxobut-2-enoic, đã được nhóm tác giả [23] tổng hợp, trong đó
nhóm cacboxylat phối trí chelat hai càng với các ion đất hiếm, chúng có cường độ
phát quang mạnh với ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng 616 nm đối với phức
chất của Eu(III) và 547 nm đối với phức chất của Tb(III). Tác giả [31] đã tổng hợp
thành công phức chất của Eu(III), Tb(III) với hỗn hợp phối tử picrat và
biphenylamit, nghiên cứu chúng bằng các phương pháp phân tích nguyên tố, phổ
hấp thụ hồng ngoại, phổ UV-Vis và phổ phát xạ huỳnh quang. Kết quả nghiên cứu
chỉ ra rằng ở trạng thái rắn phức chất của Eu(III) phát huỳnh quang rất mạnh khi
được kích thích bởi bước sóng 415nm. Trong dung dịch CHCl 3, phức chất này có
khả năng phát quang mạnh nhất. Phức chất của Eu(III) có cường độ phát quang
mạnh hơn so với phức chất của Tb(III) với cùng phối tử là biphenylamin. Nhóm tác
giả [29] đã tổng hợp được phức chất dạng dime-chelate [Er(benzoate)3(bipyridine)]2,
trong đó khoảng cách giữa hai ion Er3+ đã được xác định và khả năng phát xạ huỳnh
quang của phức chất Er(III) đã được nghiên cứu. Phức chất của Eu (III) với HTTA,
12


N-HPA và 1,10-phenanthroline (HTTA: α-thenoyltrifluoroacetone; N-HPA: axit Nphenylanthranilic) đã được tác giả [32] tổng hợp thành công, phức chất này phát ra

huỳnh quang màu đỏ rất mạnh khi được kích thích bởi ánh sáng UV. Tác giả [24] đã
tổng hợp và so sánh khả năng phát huỳnh quang của các phức chất đơn nhân
Ln(Phe)3PhenCl3.3H2O (Phe: phenylalanin; Phen: o-phenanthrolin; Ln: La, Y, Eu)
với phức đa nhân Ln0.2Eu0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O (Ln: La, Y). Phức chất
Eu(Phe)3PhenCl3.3H2O khi được kích thích bằng bức xạ 319 nm, trên phổ huỳnh
quang xuất hiện 3 dải phát xạ tương ứng với các bước chuyển năng lượng của ion
Eu3+: 592,1 nm (5D0-7F1); 615,0 nm (5D0-7F2); 699,0 nm (5D0-7F4). Khi

kết hợp

ion Ln3+ (La, Y) với ion Eu3+ theo tỉ lệ 1:4 về số mol đã làm tăng cường độ phát
quang của ion Eu3+ trong phức chất Ln0.2Eu0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O. Nhóm tác giả
[28] đã tổng hợp được các phức chất [Ln(Pip-Dtc)3(Phen)] (Ln: La(III), Ce(III),
Pr(III), Nd(III), Sm(III), Gd(III), Tb(III), Dy(III), Er(III); Pip-Dtc: piperidin
dithiocarbamat; Phen: 1,10-phenanthrolin), chúng đều có khả năng phát quang
mạnh và khả năng xúc tác tốt.
Ở Việt Nam, đã có mô ̣t số loại vâ ̣t liê ̣u phá t quang được chế ta ̣o bằ ng các
phương phá p khác nhau đươ c̣ công bố như: vâ ̣t liê ̣u phát quang pha ta ̣p nguyên tố
đấ t hiế m [17, 18], vật liệu phát quang trên nề n phố t phá t đấ t hiế m [8]. Nhóm tác
giả [14] đã nghiên cứu tổng hợp chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi tecbi
theo phương pháp đồng kết tủa, đồng thời đưa ra giải pháp công nghệ mới là tẩm
ion K+ vào kết tủa để thu được sản phẩm có cường độ phát quang rất mạnh. Nhóm
tác giả [15] đã tổng hợp thành công và nghiên cứu tính chất của vật liệu nano phát
quang chuyển ngược NaYF4: Er(III)/Tm(III)/Yb(III)O-cacboxymetylchitosan.
Nhóm tác giả [2] đã nghiên cứu tổng hợp vật liệu phát lân quang SrAl 2O4: Eu(II),
Dy(III) bằng phương pháp sử dụng tiền chất tinh bột. Nhóm tác giả [12] đã
nghiên cứu khả năng phát quang phức chất của Nd(III), Sm(III) với hỗn hợp phối
tử salixylat và 2,2’-Bipyridin, kết quả cho thấy các phức chất đã tổng hợp đều có
khả năng phát xạ huỳnh quang khi được kích thích bởi bước sóng 325 nm.
Tuy nhiên ở Viê ̣t Nam, những nghiên cứu về phức chất hỗn hợp phối tử của đất

hiếm còn chưa nhiều, đặc biệt việc nghiên cứu phức chất hỗn hợp cacboxylat thơm và

13


1,10-Phenantrrolin có ít công trin
̀ h đề câ ̣p đế n.
1.3. Một số phương pháp hoá lí nghiên cứu phức chất
1.3.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là một trong những phương pháp vật lý
hiện đại và thông dụng dùng để nghiên cứu phức chất. Các dữ kiện thu được từ phổ
hấp thụ hồng ngoại cho phép xác định sự tạo thành phức chất và cách phối trí 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.
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 [3]. 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.
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 electron trên phối tử. Kiểu liên kết kim loại - phối tử trong phức chất được
14


nghiên cứu bằng cách so sánh phổ của phức chất nghiên cứu (tạo bởi ion kim loại
M và phối tử L) với phổ của những hợp chất khác cũng chứa phối tử L và có kiểu
liên kết đã biết trước.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit cacboxylic là tương đối phức tạp do tính đối
xứng thấp của nhóm cacboxyl. Các tần số dao động của nhóm –COO- là đặc trưng
nhất trong phổ hồng ngoại của các cacboxylat [5].
Phân tử axit cacboxylic được đặc trưng bởi nhóm chức –COOH, trong phổ hấp
thụ hồng ngoại có các dải hấp thụ đặc trưng sau [19].
 Dao động hóa trị của nhóm C=O trong nhóm –COOH ở vùng (1740  1800) cm-1
khi axit tồn tại ở dạng monome và ở vùng (1680  1720) cm-1 khi axit tồn tại ở dạng đime.
 Dao động hóa trị của nhóm -OH của monome cacboxylic nằm trong vùng
(3500  3570) cm-1, đime cacboxylic ở vùng (2500  3000) cm-1 (vạch rộng kéo dài
cả vùng).
Phổ hấp thụ hồng ngoại của các cacboxylat có những dải hấp thụ đặc trưng
như sau:
 Dao động hóa trị của nhóm -OH nằm trong vùng có số sóng ~3600 cm-1
 Dao động của liên kết C-H nằm trong vùng có số sóng (2800  2995) cm-1
 Dao động của liên kết C-C nằm trong vùng có số sóng (1110  1235) cm-1
 Dao động hóa trị đối xứng và bất đối xứng của nhóm -COO- nằm trong vùng
có tần số tương ứng là (1435  1460) cm-1 và (1540  1655) cm-1.
Tác giả [6] đã đưa ra các dữ kiện về phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất

Ln(HSal)2.2H2O (Ln3+: Nd3+, Sm3+, Dy3+; Hsal: axit salixylic). Trong phổ hấp thụ
hồng ngoại của các phức chất đều xuất hiện dải ở vùng (3000÷3500 ) cm-1, chứng tỏ
nước có trong thành phần của các phức chất. Dải ở vùng 1665 cm-1 đặc trưng cho dao
động của nhóm –COOH trong axit bị dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn trong
các phức chất salixylat của Nd(III), Dy(III), Sm(III) chứng tỏ đã hình thành liên kết
kim loại - phối tử qua nguyên tử oxi của nhóm –COO- làm cho liên kết C=O trong
phối tử bị yếu đi và liên kết kim loại - phối tử mang chủ yếu đặc tính ion.
Tác giả [11] đã đưa ra dữ kiện về phổ hồng ngoại của các phức chất 2thiophenaxetat. Tác giả đã so sánh phổ hấp thụ của chúng với phổ của axit HTPA tự

15


do và muối NaTPA. Trong phổ hồng ngọai của các phức chất đều xuất hiện các dải
hấp thụ có cường độ mạnh ở vùng (1548÷ 1588) cm-1, các dải hấp thụ này quy gán
cho dao động hoá trị bất đối xứng của nhóm –COO-. Các dải hấp thụ này được dịch
chuyển về vùng có số sóng thấp hơn so với vị trí tương ứng của nó (1696) cm-1 trong
phổ hấp thụ hồng ngoại của HTPA (2-thiophenaxetat). Chứng tỏ các phức chất không
còn nhóm –COOH tự do mà đã hình thành sự phối trí của phối tử tới ion đất hiếm qua
nguyên tử oxi của nhóm –COO- làm cho liên kết C=O trong phức chất bị yếu đi. Các
dải hấp thụ thường có cường độ tương đối mạnh ở vùng (1382÷1434) cm-1 được quy
gán cho dao động hóa trị đối xứng của nhóm –COO-. Trong phổ hấp thụ của các phức
chất nhận thấy giá trị hiệu số sóng của các dao động bất đối xứng nằm trong khoảng
(154÷166) cm-1, được giả thiết khuynh hướng phối trí hai càng là đặc trưng cho các
2-thiophenaxetat đất hiếm. Các dải có cường độ tương đối mạnh ở vùng (3075÷3110)
cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết C-H. Sự xuất hiện các dải hấp
thụ ở vùng (420÷478) cm-1 trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất được quy
gán cho dao động hóa trị của liên kết Ln-O. Trong phổ hấp thụ của các phức chất đều
không xuất hiện các dải hấp thụ ở vùng (3000÷3500) cm-1 đặc trưng cho dao động
hóa trị của nhóm OH trong phân tử nước, chứng tỏ các phức chất này đều tồn tại ở
trạng thái khan.

Mặt khác, trong phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất cacboxylat kim loại người ta
còn quan tâm đến dải dao động hoá trị của liên kết kim loại - phối tử (vM-O), dải này
thường nằm trong vùng (300  600) cm-1.
1.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt
Phương pháp phân tích nhiệt là phương pháp hóa lí được áp dụng phổ biến để
nghiên cứu các phức chất rắn. Phương pháp này cung cấp cho ta những thông tin về
tính chất nhiệt cũng như thành phần phức chất ở dạng rắn. Mục đích của phương
pháp là dựa vào các hiệu ứng nhiệt để nghiên cứu những quá trình xảy ra khi đun
nóng hoặc làm nguội chất. Phương pháp phân tích nhiệt cùng với sự trợ giúp của các
phương pháp toán học cho phép xác định các hằng số nhiệt động như hiệu ứng nhiệt
của phản ứng hóa học hay của quá trình chuyển pha, nhiệt dung riêng và các thông số
nhiệt động khác của các phản ứng đồng thể hay dị thể khi đốt nóng.
16