Nghiên cứu sự tạo phức của CO(II) với 4 (2 PYRIDYLAZO) REZOCXIN (PAR) bằng phương pháp trắc quang, ứng dụng kết quả để xác định hàm lượng COBAN di động trong đất trồng bưởi phúc trạch hà tĩnh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (530.71 KB, 89 trang )
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Bộ giáo dục và đào tạo
trờng Đại học Vinh
---------------------
Nghiên cứu sự tạo phức của Co(II) với 4-(2pyridylazo)
- rezocxin (PAR) bằng phơng pháp
trắc quang, ứng
dụng kết quả để xác định
hàm lợng Coban di động trong đất trồng bởi
phúc trạch-hà tĩnh
Tóm Tắt Khóa Luận tốt Nghiệp Đại Học
Chuyên ngành: Hoá học phân tích
Ngời hớng dẫn:
Th.S.Nguyễn Quang Tuệ
Sinh viên thực hiện: Ngô Thị Thúy
Lớp :
45E Hóa
Vinh 2009
1hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích1
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này em vô cùng biết ơn:
- Th.S. Nguyễn Quang Tuệ đà giao đề tài, hớng dẫn, giúp đỡ và tạo
mọi điều kiện tinh thần cũng nh vật chất cần thiết cho việc nghiên
cứu và hoàn thành luận văn.
- PGS-TS.Nguyễn Khắc Nghĩa - Th.S.Võ Thị Hoà - Th.S.Đinh Thị Trờng
Giang đà đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình làm luận văn.
- Phòng thí nghiệm Hoá phân tích Khoa Hoá học Trờng ĐH Vinh đÃ
giúp em trong qúa trình làm luận văn.
- Các thầy cô trong Ban chủ nhiệm Khoa hoá học đà tạo điều kiện,
động viên em trong quá trình làm luận văn.
- Sự động viên, giúp đỡ của ngời thân và bạn bè dành cho em trong thời
gian làm luận văn.
Ngô Thị
Thuý
2hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích2
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Bộ giáo dục và đào tạo
trờng Đại học Vinh
---------------------
Nghiên cứu sự t¹o phøc cđa Co(II) víi 4-(2pyridylazo) - rezocxin (PAR) b»ng phơng pháp
trắc quang, ứng dụng kết quả để xác định
hàm lợng Coban di động trong đất trồng bởi
phúc trạch-hà tĩnh
Tóm tắt Khóa luận Luận tốt nghiệp Đại Học
Chuyên ngành: Hoá học phân tích
Ngời hớng dẫn:
Th.S. Nguyễn Quang Tuệ
Sinh viên thực hiện: Ngô Thị Thúy
Vinh 2009
3hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích3
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Khóa luận đợc hoàn thành tại Trờng Đại học Vinh
Ngời hớng dÉn khoa häc :
Th.S. Ngun Quang T
Ph¶n biƯn: Th.S Vâ Thị Hòa
Luận văn đợc bảo vệ tại hội đồng chấm luận văn cấp trờng họp tại Trờng Đại học Vinh.
Vào hồi..giờ.ngày.tháng..năm 2009.
Có thể tìm khóa luận tại Th viện Trờng Đại học Vinh
4hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích4
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Mục lục
Trang
Mở
Đầu.........................................................1
Phần I : Tổng
Quan..............................................................3
I.1.
Giới
thiệu
chung
về
nguyên
tố
Coban. ......................................................3
I.1.1.Vị
trí,
cấu
tạo
và
tính
chất
của
Coban. . ...................................................3
I.1.2.Trạng
thái
thiên
nhiên,
vai
trò,
ứng
dụng
của
Coban. ..............................3
I.1.2.1.Trạng
thái
thiên
nhiên. . ........................................................................3
I.1.2.2.Vai
trò
và
ứng
dụng. . ...........................................................................4
I.1.3.Tính
chất
vật
lý
của
học
của
Coban . ....................................................................5
I.1.4.Tính
chất
hoá
Coban. ..................................................................5
I.1.5.Các phản ứng của Coban(II) và khả năng tạo phức của nó trong
dung
dịch. . .......................................................................................................
.........5
I.1.6.Các
phơng
pháp
xác
định
Coban. .........................................................10
I.2.Tính chất, khả năng tạo phức của thuốc thử PAR và ứng dụng các
5hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích5
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
phức
của
Khóa luận tốt nghiệp
nó
trong
phân
tích. . .................................................................................14
I.2.1.Tính
chất
của
thuốc
thử
PAR. ..............................................................14
I.2.2.Khả năng tạo phức của thuốc thử PAR và ứng dụng các phức của nó
trong
phân
tích. . ............................................................................................16
I.3. Các bớc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc
quang. ..........20
I.3.1.
Nghiên
cứu
hiệu
ứng
tạo
phức
màu
đơn
và
đa
phối
tối
-
tử. . .......................20
I.3.2.
Nghiên
cứu
khoảng
thời
gian
u. . ..................................................21
I.3.3.
Xác
định
pH
tối
-
u. . .............................................................................21
I.3.3.1.
Xác
định
pH
tối
u
bằng
tính
tối
u
bằng
thực
toán. . ..................................................21
I.3.3.2.
Xác
định
pH
nghiệm. . ............................................22
I.3.4. Xác định nồng độ thuốc thử và nồng độ ion kim loại tối u..................23
I.3.5. Xác định nhiệt độ và lực ion của dung
dịch. .........................................24
I.3.6. Nghiên cứu khả năng áp dụng của phức màu để định lợng trắc
quang...25
I.4. Phơng pháp xác định thành phần phức
màu. ..........................................26
I.4.1.Phơng pháp tỷ số mol (phơng pháp đờng cong bÃo
hoà). ................26
1.4..2.Phơng pháp hệ đồng phân tử mol (phơng pháp biến đổi liên
tục
phơng
pháp
Oxtromxlenko-
job). ..................................................................27
6hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích6
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
I.5.Các phơng pháp xác định hệ số hấp thụ phân tử
của
phức......................29
I.5.1. Phơng pháp Komar xác định hệ số hấp thụ phân tử
của
phức.29
1.5.2. Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam của phức bằng phơng
pháp
đờng
chuẩn.
.....33
I.6.
phơng
pháp
thống
kê
xử
lý
số
liệu
thực
quả
phân
nghiệm
.33
I.6.1.Phơng
pháp
xử
lý
các
kết
tích.
..34
I.6.2.Phơng pháp xử lý thống kê đờng chuẩn. 35
Phần II:
thực nghiệm - kết quả và thảo luận.
II.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu.37
II.2. Phơng pháp pha chế các dung dịch dùng cho phản ứng phân
tích.37
II.2.1. Phơng pháp pha chế các dung dịch dùng cho phân tích.
37
II.2.1.1.Pha chế dung dịch chuẩn Co(II) .38
II.2.1.2. Pha chế dung dịch PAR 8.10-4M. ..38
II.2.1.3. Pha chế dung dịch đệm, dung dịch điều chỉnh lực ion và
pH...38
* Dung dịch đệm axetat pH = 7
* Dung dịch điều chỉnh lực ion: NaNO3 2M.
* Dung dịch điều chỉnh pH : NaOH 0,2M.
II.2.1.4. Pha chế các dung dịch ion cản. .39
* Dung dịch CuSO4 2.10-4M.
* Dung dịch Pb(NO3)2 2.10-4M.
* Dung dịch ZnSO4 2.10-4M.
7hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích7
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
* Dung dịch FeSO4 2.10-4 M
II.3. Tiến hành phân tích. 39
II.3.1
Nghiên
cứu
hiệu
ứng
tạo
phức
đơn
phối
tử
Co(II)-
PAR..39
II.3.2. Nghiên cứu các điều kiện tối u cho sự tạo phức PAR-Co(II)
.41
II.3.2.1. Xác định nồng độ ion kim loại và nồng độ thuốc thử tối u cho
sự tạo phức PAR-Co(II). .41
II.3.2.2. Xác định khoảng thời gian tối u. .43
II.3.2.3. Xác định pH tối u cho sự tạo phức Co(II)-PAR..44
II.3.2.4. Khảo sát ảnh hởng của nhiệt độ, lực ion đến sự tạo
phức46
II.3.2.4.1. ảnh hởng của nhiệt độ. 46
II.3.2.4.2. ảnh hởng lực ion () của dung dịch đến quá trình tạo
phức47
II.3.3. Xác định thành phần phức PAR-Co(II) 48
II.3.3.1.Xác định thành phần phức bằng phơng pháp hệ đồng phân tử
gam (phơng pháp biến đổi liên tục).
48
II.3.3.1.1. Nguyên tắc của phơng pháp. 48
II.3.3.1.2. Cách tiến hành. ..48
II.3.3.2.Xác định thành phần phức bằng phơng pháp tỷ số mol (phơng
pháp đờng cong bÃo hoà). .50
II.3.3.2.1. Nguyên tắc của phơng pháp. 50
II.3.3.2.2. Cách tiến hành. ..50
II.3.4. Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và hằng số cân bằng của
quá
trình
tạo
phức
PAR-Co(II)-
bằng
phơng
pháp
KoMar52
II.3.4.1. Nguyên tắc của phơng pháp. ...52
II.3.4.2. Cách tiến hành. .53
II.3.4.3. Thảo luận kết quả. .54
8hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích8
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
II.4. Xác định hàm lợng coban trong đất bằng phơng pháp trắc quang.
55
II.4.1. Nghiên cứu ảnh hởng của một số ion cản và xây dựng phơng
trình đờng chuẩn. ..55
II.4.1.1. Nghiên cứu ¶nh hëng cđa mét sè ion c¶n. ………………………..55
II.4.1.2. X©y dùng phơng trình đờng chuẩn.56
II.4.2. Định lợng coban trong mẫu nhân tạo bằng phơng pháp trắc
quang..57
II.4.3. áp dụng định lợng coban trong đất trồng cây ăn quả ở Phú TrạchHà Tĩnh..59
Phần III:
kết luận..62
* Tài liệu tham khảo63
Mở đầu
Hiện nay, việc xác định và làm giàu các nguyên tố ở
dạng phân tán đà và đang đợc nhiều nhà nghiên cứu quan
tâm....
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, kỹ thuật, nhu cầu
sản xuất các loại vật liệu tinh khiết, siêu tinh khiết để ứng
dụng vào các ngành công nghiệp trở nên rất cấp bách. Ngoài
ra, bản thân các nguyên tố vi lợng còn giữ vai trò quan trọng
đối với sự phát triển của động thực vật, việc thừa và thiếu
các nguyên tố vi lợng đều có ảnh hởng trực tiếp đến sự sinh
trởng, phát triển, năng suất và chất lợng của cây trồng đặc
biệt là cây ăn quả.
9hóa
Chuyên ngành
Chuyên
hóa
ngành
phân
tích
phân tích9
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Hiện nay đà có rất nhiều phơng pháp để xác định
Coban. Tuy nhiên, tuỳ vào lợng mẫu mà ngời ta có thể sử dụng
các phơng pháp khác nhau nh: Phơng pháp phân tích thể
tích, phơng pháp phân tích trọng lợng, phơng pháp phân
tích trắc quang, phơng pháp điện thế...
Để xác định vi lợng của coban thì việc tìm kiếm các
phức chất đơn phối tử và đa phối tử của nó có ý nghĩa
thiết thực, đặc biệt các phức đơn phối tử mới cho phép xác
định đợc vi lợng coban là rất có ý nghĩa, đặc biệt ứng dụng
phân tích môi trờng.
Thuốc thử 4 - (2-pyriđilazo) - rezocxin (PAR) có khả năng
tạo phức màu với nhiều nguyên tố đất hiếm cho phép tăng
độ nhạy, độ chọn lọc để xác định vi lợng các nguyên tố này
bằng phơng pháp trắc quang. Phản ứng tạo phức của PAR với
các nguyên tố phân tán không chỉ mang ý nghĩa lý thuyết
mà còn mang ý nghĩa thực tế, gắn liền vơí môi trờng và
nền kinh tế quốc dân.
Xuất phát từ những lý do đà nêu trên, chúng tôi chọn đề
tài: "Nghiên cứu sự tạo phức của Co(II) với 4-(2pyridylazo) - rezocxin (PAR) bằng phơng pháp trắc
quang, ứng dụng kết quả để xác định hàm lợng Coban
di động trong đất trồng Bởi Phúc Trạch-Hà Tĩnh " làm
luận văn tốt nghiệp của mình.
Thực hiện đề tài này, chúng tôi tập trung nghiên cứu và
giải quyết các vấn đề sau:
1. Khảo sát hiệu ứng tạo phức của Co(II) với PAR.
2. Khảo sát các điều kiện tối u của phức.
10
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích10
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
3. Xác định thành phần của phức.
4. Nghiên cứu cơ chế tạo phức Co(II)-PAR.
5. Xác định hệ số hấp thụ phân tử, hằng số cân bằng
và hằng số bền của
phức.
6. Xây dựng đờng chuẩn để định lợng Coban.
7. ứng dụng kết quả nghiên cứu xác định Coban di
động trong đất trồng Bởi Phúc Trạch-Hà Tĩnh.
Hy vọng rằng, kết quả nghiên cứu của chúng tôi sẽ góp phần
làm phong phú thêm lý thuyết về phơng pháp định lợng trắc
quang hệ phức màu đơn phối tử Co(II)-PAR.Ngoài ứng dụng
kết quả để xác định hàm lợng Coban di động trong đất
trong đất trồng Bởi Phúc Trạch-Hà Tĩnh, còn ứng dụng chúng
vào phân tích định lợng vết kim loại coban trong các đối tợng khác nhau.
11
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích11
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Phần i:
tổng quan
I.1.giới thiệu chung về nguyên tố Coban
I.1.1.Vị trí, cấu tạo và tính chất của Coban
Coban là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, nằm ở ô thứ 27
nhóm VIII của bảng hệ thống tuần hoàn D.I. Mendeleev.
1 Kí hiệu:
Co
2 Số thứ tự:
27
3 Khối lợng nguyên tử:
58,9332
4 Cấu hình electron:
[Ar] 3d74s2
5 Bán kính nguyên tử (A0):
1,25
6 Bán kính ion Co2+ (A0):
0,82
7 Bán kính ion Co3+ (A0):
0,64
8 Độ âm điện theo Pauling:
1,88
9 Thế điện cực tiêu chuẩn (V): E0Co2+/Co =- 0,28,
: E 0Co3+/Co2+ = 1,81
10
Năng lợng ion hoá:Theo bảng sau:
Mức năng lợng ion hoá
I1
I2
I3
Năng lợng ion hoá (eV)
7,86
17,05
33,49
I.1.2. Trạng thái thiên nhiên, vai trò và ứng dụng của
Coban
I.1.2.1. Trạng thái thiên nhiên
Coban là một trong những nguyên tố tản mạn, không có
quặng riêng, thờng lẫn với các chất khác nh Cobatin (CoAsS)
12
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích12
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
chứa 35,4% Coban, Smatit (CoAs2). Hàm lợng Coban trong vỏ
quả đất chiếm khoảng 0,003%. Trong đất trồng hàm lợng
Coban chiếm khoảng 5mg/Kg, còn trong nớc tự nhiên thờng là
rất ít, nhìn chung nhỏ hơn 10g/l.
Vì trữ lợng của Coban bé nên hàng năm tổng lợng Coban
sản xuất trên thế giới chỉ vào khoảng 20.000 tấn, mặc dù
Coban là vật liệu chiến lợc nhất đối với kỹ thuật quốc phòng.
I.1.2.2.Vai trò và ứng dụng
Coban có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể sống nh
:Kích thích sự tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham
gia chuyển hoá gluxit, chuyển hoá các chất vô cơ. Coban có
tác dụng hoạt hoá enzym và cã t¸c dơng øc chÕ mét sè enzym
kh¸c. Coban tham gia vào quá trình tạo vitamin B 12
(C63H88O14N14PCo).
Coban đợc ứng dụng nhiều trong kỹ nghệ thuỷ tinh màu,
trong công nghiệp đồ sứ, luyện kim để chế tạo những hợp
kim và thép đặc biệt (thép có mặt Coban sẽ có độ chịu
nhiệt, chịu axit cao...). Coban và nhiều hợp chất của nó đợc
dùng làm chất xúc tác cho nhiều quá trình hóa học. Muối của
Coban thờng đợc sử dụng làm chất sắc tố trong hội hoạ, đồ
gốm... Đồng vị phóng xạ nhân tạo
60
Co phóng xạ với chu kỳ
bán phân huỷ gần 5 năm, đợc dùng trong y học để chiếu xạ
các khối u ác tính (ung th), trong công nghiệp để phát hiện
vết rạn và vết rỗ trong đúc kim loại, trong kỹ thuật quân sự
Flo[bis(3-florua salisilandehit)] etylendiamin Coban(II) đợc
dùng nh mét nguån cung cÊp oxi cho phi c«ng ë độ cao. Sự có
mặt của Coban rất cần thiết cho quá trình lên men, trao
13
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích13
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
đổi chất, tổng hợp các chất hữu cơ và khả năng chống đỡ
bệnh tật của vi sinh vật.
Ngoài ra nguyên tố vi lợng coban còn giữ vai trò quan
trọng đối với sự phát triển của động thực vật, việc thừa và
thiếu các nguyên tố vi lợng đều có ảnh hởng trực tiếp đến
sự sinh trởng, phát triển, năng suất và chất lợng của cây
trồng đặc biệt là cây ăn quả.
I.1.3.Tính chất vật lý của Coban
Coban là kim loại màu xám, có ánh kim, có từ tính. Nó hoá
rắn và rất chịu nhiệt, bền với không khí và nớc, nhng dễ bị
oxi hoá khi nghiền nhỏ và đốt ở nhiệt độ đến chói sáng, khi
đó nó bốc cháy trong không khí và tạo thành Co3O4.
Sau đây là một số thông số vật lý của Coban:
1.
Khối lợng riêng của Coban (g/cm3):
8,9
2.
Cấu trúc tinh thể (ở điều kiện thờng): lục phơng
3.
Nhiệt độ nóng chảy ( 0C):
1495
4.
Nhiệt độ sôi ( 0C):
3100
5.
Độ cứng (thang Moxơ):
5,5
6.
Nhiệt thăng hoa (kJ/mol):
425
7.
Độ dẫn điện (Hg=1):
10
I.1.4. Tính chất hoá học của Coban
ở điều kiện thờng, Coban kim loại bền với nớc và không
khí, ở nhiệt độ cao nó tác dụng với phần lớn các phi kim tạo ra
muối Coban(II). Trạng thái oxi hoá (II) là đặc trng và bền đối
với Coban.
Coban tan trong axit HCl, H 2SO4 lo·ng cho khÝ H2 thoát ra,
14
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích14
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
dể tan trong HNO3 lo·ng gi¶i phãng ra khÝ NO, HNO 3 và H2SO4
đặc đều làm trơ Coban. Coban không tan trong kiềm ăn da
ở nhiệt độ thờng.
Co
+
Co
+
3Co
+
2HCl
CoCl2
H2SO4
+
CoSO4
8HNO 3
H2
+
H2
3Co(NO3)2
+
2NO
+
4H2O
Các muối tạo thành theo các phản ứng trên của Coban
đều tạo dung dịch có màu hồng.
I.1.5. Các phản ứng của Coban(II) và khả năng tạo phức
của nó trong dung dịch
I.1.5.1 Tác dụng với (NH4)2S
Sunfua amon đẩy đợc từ các dung dịch muối Co 2+ tạo ra một
kết tủa đen CoS.
Co2+
+
(NH4)2S
CoS
+
2NH4+
Trong môi trờng axit Co2+ kh«ng kÕt tđa víi H2S nhng
trong m«i trêng amoniac thì kết tủa hoàn toàn.
CoS vừa mới đợc hình thành dễ tan trong các axit vô
cơ loÃng. Nếu để lâu nó sẽ biến thành Co khó tan trong
HCl 2M nhng dƠ tan trong níc cêng thủ vµ cả trong HCl khi
có lẫn KClO3 hoặc H2O2.
3CoS
+
6HCl
+
2HNO 3
3CoCl2
+2NO +
3S +4H2O
3CoS
+
6HCl
+
KClO 3
3CoCl2
+ KCl + 3S
+ 3H2
CoS + 2HCl + H2O2
CoCl2 + S + 2H2O
I.1.5.2.Tác dụng với dung dịch NH4OH
15
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tÝch15
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Khi nhỏ cẩn thận dung dịch NH4OH vào dung dịch Co2+
ta sẽ đợc một kết tủa muối bazơ màu xanh:
CoCl2 + NH4OH
CoOHCl + NH4Cl
Kết tủa này không hoàn toàn vì muối amon đợc tạo
thành trong phản ứng sẽ đệm cho dung dịch và làm giảm pH
đến một mức độ kết tủa bắt đầu bị hòa tan.
Các muối bazơ của Coban và cả Co(OH) 2 đều dễ tan
trong amoniac và các muối amon d tạo thành hexamin coban
không bền [Co(NH3)6]Cl2 màu vàng tơi.
Khi để trong không khí dung dịch sẽ hoá đỏ nâu vì
có sự oxi hoá của Coban(II) lên Coban(III) và tạo thành
pentamin có thành phần là [Co(NH 3)5Cl]Cl2.Nếu thêm H2O2
vào thì sự oxi hoá thể hiện ngay tức khắc:
2[Co(NH3)6]Cl2 + H2O2 + 2NH4Cl
2[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 4NH3
+ 2H2O
Hexamin Coban(III) rÊt bÒn (K kb=6.10-36) đến nỗi không
thể dùng thuốc thử thông thờng của ion Coban để tìm nó
trong dung dịch này đợc mà chỉ dùng Na2S mới làm kết tủa
CoS đợc.
Hexamin Coban(III) đợc phân chia thành các muối luteo
[Co(NH3)6]Cl3 màu vàng. Các muối rozeo [Co(NH3)5(OH2)]Cl3
màu đỏ gạch, các muối puocpureo [Co(NH 3)5Cl]Cl2 màu hồng
đỏ. Khi cho không khí vào dung dịch CoCl 2 có lẫn dung dịch
NH4OH và NH4Cl thì sản phẩm chủ yếu là [Co(NH3)5Cl]Cl2.
I.1.5.3. Tác dụng với dung dịch NaOH và KOH
Khi nhỏ từ từ các dung dịch kiềm này vào dung dịch
Coban(II) ta sẽ đợc kết tủa muối bazơ có màu xanh:
16
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích16
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
CoCl2 + KOH
Khóa luận tốt nghiệp
CoOHCl + KCl
Nếu tiếp tục nhỏ thêm thì muối bazơ sẽ biến thành
Co(OH)2 và màu xanh sẽ chuyển thành màu hồng:
CoOHCl + KOH
Co(OH)2 + KCl
Khi để lâu ngoài không khí kết tủa sẽ hoá nâu một
phần vì bị oxi hoá:
2Co(OH)2 + 1/2O2 + H2O
2Co(OH)3
Nếu có mặt của H2O2 thì sự oxi hoá xảy ra ngay lập tức
và hoàn toàn:
2Co(OH)2 + H2O2
2Co(OH)3
Kết tủa hơi tan trong kiềm đặc d tạo thành Cobantit
màu xanh thẫm K2[Co(OH)4]. Nhìn chung thì Co(OH)2 có
tính chất bazơ rõ nhng trong trờng hợp này thì có tính chất
lỡng tính.
I.1.5.4. Tác dụng với dung dịch Na2CO3 và K2CO3
Khi cho cacbonat kim loại kiềm tác dụng với các muối
Coban(II) tan ta sẽ đợc một kết tủa xanh gồm hỗn hợp
cacbonat và các muối bazơ có thành phần thay đổi.
I.1.5.5.tác dụng với dung dịch KCN
Kali xyanua tạo đợc một kết tủa hồng Co(CN)2. Tan trong
thuốc thử tạo thành phức chất xyanua màu nâu:
Co2+ + 2CNCo(CN)2 + 4CN-
Co(CN)2
[Co(CN)6]4-
Dới ảnh hởng của các chất oxi hoá Co(II) sẽ chuyển thành
Co(III) và dung dịch sẽ có màu hồng rõ:
2[Co(CN)6]4- +1/2O2 + H2O
2[Co(CN)6]3- +
2OH-
17
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích17
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Những chất này rất bền, chúng không bị brôm phá
huỷ.
I.1.5.6. Tác dụng với dung dịch KSCN
Các sunfua xianua kim loại kiềm đều tạo đợc với các dung
dịch Co2+ đặc một màu xanh mạnh do đà tạo đợc những
phức chất tan màu xanh:
Co2+
+ 4SCN-
[Co(SCN)4]2-
Khi pha loÃng bằng nớc cân bằng sẽ dịch chuyển về bên
trái và màu xanh của dung dịch sẽ biến thành hồng. Anion
phức tạp [Co(SCN)4]2- không bền lắm và dễ bị phân huỷ
trong các dung dịch loÃng, ion Co2+ phân ly ra làm dung dịch
có màu hồng. Trong các dung dịch không phải là nớc thì phức
khá bền, màu xanh của dung dịch đợc giữ lâu hơn.
I.1.5.7.Tác dụng với dung dịch (NH4)2[Hg(SCN)4]
Nhỏ thuốc thử này vào dung dịch Co 2+, lắc đều và để
yên lúc đó các tinh thể xanh ®Ëm cđa sunfoxyanomecuriat
Coban sÏ xt hiƯn:
Co2+ + [Hg(SCN)4]2- Co2+ + [Hg(SCN)4]2Co[Hg(SCN)4]
I.1.5.8. Tác dụng với dung dịch KNO2 khi có mặt axit
axetic
Việc điều chế muối phức tạp K 3[Co(NO2)6] là một phản
ứng rất nhạy. Bỏ vài tinh thể KNO 2 vào ống thử đựng Co(II),
sau đó thêm axit axetic hoặc axit limonic vào (pH của dung
dịch lúc này phải gần bằng 4). Dung dịch sẽ hoá đục và sau
đó kết tđa tinh thĨ vµng sÏ xt hiƯn:
CoCl2 + 7KNO2 + 2CH3COOH
K3[Co(NO2)6] + NO +
18
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích18
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
2CH3COOK +
+ 2KCl + H 2O
Ta có thể dùng hỗn hợp nitrit natri vµ nitrat kali thÕ cho
nitrit kali. Trong trêng hợp này ta sẽ đợc một muối hỗn tạp có
thành phần K2Na[Co(NO2)6].
Phản ứng rất có giá trị trong việc tách Coban khỏi niken
I.1.5.9.Tác
dụng
với
thuốc
-nitrozo- -
thử
naphtol(C10H6.NO.OH)
Thuốc thử này tạo đợc với Coban một kết tủa màu đỏ tía.
Đầu tiên Co(II) bị thuốc thử oxi hoá đến Co(III) rồi tiếp đó là
muối (C10H6ONO)3Co xuất hiện. Lấy dung dịch axit hoá bằng
HCl rồi đun nóng. Sau đó thêm dung dịch thuốc thử trong
axit axetic 50% (dùng loại vừa chế và phải d để oxi hoá hết
Co(II)) rồi đun sôi. Kết tủa này không tan trong các axit, kiềm
và rất bền đối với các chất oxi hoá, khử.
Cấu tạo của muối nội phức thu đợc là:
O
N
Co/3
O
Với các dung dịch thật loÃng ta sẽ không thu đợc kết tủa
mà đợc một dung dịch màu đỏ.
I.1.5.10.Tác
dụng
với
dung
dịch
axit
rubeanic
(NH:S.H)2
Dung dịch rợu của thuốc thử này tạo đợc với Co(II) một
kết tủa vàng nâu rubeanat Coban, tan trong amoniac và
trong các axit vô cơ loÃng.
19
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích19
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
Đại học
Khóa luận tốt nghiệp
Các muối niken đều tạo đợc những kết tủa xanh tím,
còn muối đồng thì tạo đợc những kết tủa màu đen.
Axit rubeanic (dithio-oxamic) trong dung dịch có một
cân bằng với dạng đồng phân của nó (dạng axit).
Sự phân ly của dạng axit gi¶i phãng ra ion H+:
NH2
C
C
S
S
NH2
C
NH
C
NH
SH SH
C
NH
C
NH 2-
2H+
+
SH SH
Sù kÕt tủa Coban tạo thành muối nội phức đợc thực hiện
theo sơ đồ sau:
HN C
CoCl2
+
C
NH
HN C
C
S
S
SH SH
NH
+
2HCl
Co
I.1.6. Các phơng pháp xác định Coban
I.1.6.1.các phơng pháp trắc quang
I.1.6.1.1.Phơng pháp trắc quang
Các thuốc thử hữu cơ để xác định Coban rất phong phú
với nhiều loại nhóm chức khác nhau.
+ Xác định với -Nitrozo- -naphtol
Dựa vào sự tạo thành hợp chất nội phức có màu đỏ da cam
với Coban. Phức này có cực đại hấp thụ ở =465nm. Phản ứng
tạo phức xảy ra chậm trong môi trờng axit mạnh.
Sự phụ
thuộc của độ tắt và nồng độ Coban tuân theo định luật
Beer trong khoảng 0,05 - 2àg/ml với thuốc thử 1-nitrozo-2naphtol
+ Xác định với muối nitrozo R.
20
Chuyên ngành
Chuyênhóa
ngành
phân
hóa
tích
phân tích20
