Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HOÁ HỌC

KIỀU THỊ YẾN

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐALIGAN CỦA Pb(II) VÀ PAN VỚI AXIT
AXETIC BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TRẮC QUANG

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Hoá học phân tích

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
Th.S.Vũ Thị Kim Thoa


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo ThS.Vũ Thị Kim Thoa và thầy
giáo ThS.Nguyễn Văn Anh- ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình cho em
trong suốt quá trình thực hiện đề tài khoa học để em có thể hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp của mình.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trong tổ Hóa Phân
tích, các thầy cô giáo trong khoa Hóa học- Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã tạo

điều kiện, giúp đỡ để em có thể thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của
mình.
Trong quá trình nghiên cứu và làm đề tài chắc không tránh khỏi nhƣng thiết sót,
vậy em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đề
tài này ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2015

Sinh viên
Kiều Thị Yến


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 2
1.1. Giới thiệu về nguyên tố chì................................................................................... 2
1.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của chì ................................................................. 2
1.1.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của chì ....................................................... 2
1.1.3. Tác dụng sinh hóa của chì .............................................................................. 3
1.1.4. Khả năng tạo phức của Pb2+ ............................................................................................................... 4
1.1.5. Một số phƣơng pháp xác định chì .................................................................. 4
1.2. Tính chất và khả năng tạo phức của PAN ............................................................ 5
1.2.1. Cấu tạo, tính chất vật lý của PAN .................................................................. 5
1.2.2. Khả năng tạo phức của PAN .......................................................................... 6
1.3. Axit axetic CH3COOH ......................................................................................... 6
1.4. Phức đaligan và ứng dụng của nó trong hóa học phân tích .................................. 7

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu chiết phức đa ligan ....................................................... 7
1.5.1. Khái niệm cơ bản về phƣơng pháp chiết ........................................................ 7
1.5.2. Các đặc trƣng định lƣợng của quá trình chiết ............................................... 8
1.6. Các bƣớc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang ..................... 10
1.6.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức ..................................................................... 10
1.6.2. Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối ƣu .................................................... 11
1.7. Các phƣơng pháp xác định thành phần phức trong dung dịch ........................... 13
1.7.1. Phƣơng pháp tỷ số mol (phƣơng pháp đƣờng cong bão hoà) ..................... 13
1.7.2. Phƣơng pháp hệ đồng phân tử (phƣơng pháp biến đổi liên tục - ................ 14
phƣơng pháp Oxtromuxlenko - Job)....................................................................... 14
1.8. Cơ chế tạo thành phức đaligan ........................................................................... 16
1.9. Các phƣơng pháp xác định hệ số hấp phụ phân tử của phức .............................. 20
1.9.1. Phƣơng pháp Komar xác định hệ số hấp thụ phân tử của phức .................. 20


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.9.2. Phƣơng pháp xử lý thống kê đƣờng chuẩn .................................................. 22
1.10. Phƣơng pháp thống kê xử lý số liệu thực nghiệm ............................................ 23
CHƢƠNG II: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM…………………………………………………………24

2.1. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ........................................................................... 24
2.1.1. Dụng cụ ........................................................................................................ 24
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu ....................................................................................... 24
2.2. Pha chế hoá chất ................................................................................................. 24
2.2.1. Dung dịch Pb2+ 10-3 M ................................................................................. 24
2.2.2. Dung dịch PAN 10-3M .................................................................................. 24
2.2.3. Dung dịch axit acetic CH3COOH (10-1M) ................................................... 25

2.2.4. Dung dịch hóa chất khác .............................................................................. 25
2.3. Cách tiến hành thí nghiệm .................................................................................. 25
2.3.1. Chuẩn bị dung dịch so sánh PAN ................................................................. 25
2.3.2. Dung dịch các phức PAN - Pb2+ - CH3COO- ............................................... 25
2.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 26
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ................................ 27
3.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đaligan trong hệ PAN-Pb2+- CH3COO- ............. 27
3.1.1. Phổ hấp thụ phân tử của PAN ...................................................................... 27
3.1.2. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức và chiết phức đaligan của Pb2+ với PAN
và CH3COO- ........................................................................................................... 28
3.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ƣu cho sự tạo phức và chiết phức đaligan PANPb2+-CH3COO- ........................................................................................................... 30
3.2.1. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào thời gian....................... 30
3.2.2. Xác định pH tối ƣu ....................................................................................... 33
3.2.3. Chọn dung môi chiết phức tối ƣu ................................................................. 35
3.2.4. Sự phụ thuộc phần trăm chiết vào số lần chiết và hệ số phân bố ................ 38
3.3. Xác định thành phần phức đaligan PAN-Pb2+ -CH3COO- ................................. 40


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

3.3.1. Phƣơng pháp tỷ số mol xác định thành phần phức PAN-Pb2+ -CH3COO- .. 40
3.3.2. Xác định hệ số tỷ lƣợng của CH3COO- trong phức đaligan bằng phƣơng
pháp chuyển dịch cân bằng .................................................................................... 42
3.4. Nghiên cứu cơ chế tạo phức đaligan................................................................... 44
3.4.1. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Pb2+ theo pH ................................... 44
3.4.2. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của PAN theo pH ................................... 47
3.4.3. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của CH3COOH theo pH ........................ 49
3.4.4. Cơ chế tạo phức đaligan PAN-Pb(II)-CH3COO- ......................................... 50

3.5. Xác định các tham số định lƣợng của phức đaligan PAN-Pb(II)-CH3COO- ..... 52
3.5.1. Xác định hệ số hấp thụ phân tử của phức đaligan ....................................... 52
3.5.2. Xác định hằng số cân bằng của phức: Kp ................................................... 55
3.5.3. Xác định hằng số bền điều kiện phức đaligan β .......................................... 56
3.6. Chế hóa và định lƣợng chì trong mẫu nhân tạo bằng phƣơng pháp .chiết - trắc
quang dựa trên sự tạo phức đaligan ...................................................................... 57
3.7. Xác định hàm lƣợng Pb2+ trong mẫu nƣớc thải ở làng nghề tái chế chì thôn
Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hƣng Yên ......................................... 58
3.7.1. Quy trình xử lý mẫu ...................................................................................... 58
3.7.2. Xác định hàm lƣợng Chì trong mẫu nƣớc thải bằng phƣơng pháp một điểm
thêm chuẩn.............................................................................................................. 59
3.7.2. Xác định hàm lƣợng Pb2+ bằng phƣơng pháp đƣờng thêm chuẩn .............. 60
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................63


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Tên bảng

STT

Trang

1

Bảng 1.1. Kết quả tính nồng độ các dạng tồn tại của ion M


19

2

Bảng 1.2. Kết quả tính sự phụ thuộc –lgB = f(pH)

19

3

Bảng 3.1. Giá trị mật độ quang của dung dịch PAN ở các bƣớc
sóng

4

Bảng 3.2. Mật độ quang của các phức giữa Pb(II) với PAN và với
CH3COO- trong rƣợu isoamylic

5

Bảng 3.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Pb
CH3COO- trong pha nƣớc vào thời gian

6

Bảng 3.4. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào thời gian

7
8

9

2+

-

Bảng 3.5. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan trong pha
hữu cơ vào thời gian
Bảng 3.6. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào pH.
Bảng 3.7. Mật độ quang của phức đaligan trong các dung môi
hữucơ thông dụng khác nhau

27
29
31
32
33
34
36

10

Bảng 3.8. Sự phụ thuộc phần trăm chiết phức PAN-Pb2+CH3COO- vào thể tích dung môi

38

11

Bảng 3.9. Sự phụ thuộc phần trăm chiết vào số lần chiết.


39

12

Bảng 3.10. Sự phụ thuộc hiệu mật độ quang của phức đaligan vào
nồng độ PAN

40

13

Bảng 3.11. Sự phụ thuộc hiệu mật độ quang của phức đaligan vào
nồng độ Pb2+

41

14

Bảng 3.12. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan
vào nồng độ CH3COO-

42

15

Bảng 3.13. Kết quả tính lgCCH3COO- và lg[∆Аi/(∆Аgh-∆Аi)]

43

16


Bảng 3.14. Phần trăm các dạng tồn tại của Pb2+ theo pH

46

17

Bảng 3.15. Phần trăm các dạng tồn tại của thuốc thử PAN

48

18

Bảng 3.16. Phần trăm các dạng tồn tại của CH3COOH theo pH

49

19

Bảng 3.17. Kết quả tính nồng độ các dạng tồn tại của ion Pb2+

51

20

Bảng 3.18. Sự phụ thuộc –lgB vào pH

51



Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

21

Bảng 3.19.Kết quả tính εpan theo định luật Buger-Lamber-Beer

53

22

Bảng 3.20. Kết quả xác định hệ số hấp thụ phân tử của phức

54

đaligan PAN-Pb(II)-CH3COO- bằng phƣơng pháp Komar
23

Bảng 3.21. Kết quả xác định khoảng nồng độ Pb2+ tuân theo định
luật Beer

54

24

Bảng 3.22. Kết quả tính lgKex và lgKp của phức (R)Pb(X).

56


25

Bảng 3.23. Kết quả tính lgβ của phức (R)Pb(X).

57

26

Bảng 3.24. Kết quả xác định chì trong mẫu nhân tạo bằng phƣơng

57

pháp chiết - trắc quang
27

Bảng 3.25. Các giá trị đặc trƣng của tập số liệu thực nghiệm

58

28

Bảng 3.26. Hàm lƣợng Chì trong nƣớc thải bằng phƣơng pháp
một điểm thêm chuẩn

59


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT

Tên hình

Trang

1

Hình 1.1: Hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan

10

2

Hình 1.2: Sự thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian

11

3

Hình 1.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức đơn hoặc
đaligan vào pH

12

4

Hình 1.4: Đƣờng cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử


13

5

Hình 1.5: Đồ thị xác định thành phần phức theo phƣơng pháp đƣờng
congbão hòa. (1) ứng với phức bền, (2) ứng với phức kém bền (không

14

bền).
6

Hình 1.6: Đồ thị xác định thành phần phức theophƣơng pháp hệ đồng
phân tử

15

7

Hình 1.7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc -lgB vào pH

20

8

Hình 3.1: Phổ hấp thụ phân tử của PAN trong rƣợu isoamylic

28


9

Hình 3.2: Phổ hấp thụ phân tử của phức giữa Pb(II) với PAN và
CH3COO- trong rƣợu isoamylic

30

10

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức
Đaligan trong pha nƣớc vào thời gian tạo phức

31

11

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan
PAN-Pb(II)-CH3COO- trong rƣợu isoamylic vào thời gian lắc chiết

32

12

Hình 3.5: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào thời gian
trong rƣợu isoamylic

33

13


Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan
vào pH

34

14

Hình 3.7: Phổ hấp thụ phân tử của phức đaligan trong các dung môi
hữu cơ thông dụng khác nhau.

37

15

Hình 3.8: Đồ thị xác định tỉ lệ PAN: Pb2+ của phức đaligan theo
phƣơng pháp tỷ số mol.

41

16
17

Hình 3.9: Đồ thị xác định tỉ lệ Pb2+:PAN của phức đaligan theo phƣơng
pháp tỷ số mol.
Hình 3.10: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào nồng độ
CH3COO-

42
43



Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Ai
Agh  Ai

18

Hình 3.11: Sự phụ thuộc lgCCH3COO- vào lg

19

Hình 3.12: Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Pb 2+ theo pH

46

20

Hình 3.13: Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của thuốc thử PAN
theo pH

48

21

Hình 3.14: Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của CH3COOH theo pH

50


22

Hình 3.15: Đồ thị sự phụ thuộc -lgB vào pH.

51

23

Hình 3.16 : Đồ thị xác định khoảng nồng độ Pb2+ tuân theo định luật
Beer

55

44


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Chì là một nguyên tố có nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học, kĩ thuật và đời
sống: Dùng để làm ắc quy, đầu đạn, các ống dẫn trong công nghệ hoá học, đúc khuôn
để in chữ, chế tạo thuỷ tinh pha lê, pha vào xăng để tăng thêm chỉ số octan. Ngoài ra
ngƣời ta dùng chì làm áo giáp cho nhân viên: chụp X quang,lò phản ứng hạt nhân,
đựng nguyên tố phóng xạ,cho vào màn hình vi tính, ti vi.…
Tuy nhiên chì cũng là nguyên tố gây nhiễm độc cho môi trƣờng. Nhiễm độc chì
rất khó cứu chữa, chì có thể tích luỹ trong cơ thể ngƣời mà không bị đào thải.Việc ô
nhiễm các nguồn nƣớc, thực phẩm, sữa, rau quả bởi chì đã gây ra những bệnh hiểm

nghèo nhƣ ung thƣ, ảo giác, quái thai,... ảnh hƣởng nghiêmtrọng đến sức khoẻ cộng
đồng.
Có rất nhiều phƣơng pháp để xác định hàm lƣợng chì trong các mẫu phân tích
nhƣ: Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử, phƣơng pháp cực phổ, phƣơng pháp trắc
quang… Trong đó phƣơng pháp trắc quang hiện nay vẫn là phƣơng pháp đƣợc nhiều
nhà phân tích sử dụng bởi ƣu điểm: phƣơng pháp đơn giản, độ nhạy khá cao, có thể
xác định nhanh chóng hàm lƣợng các chất. Bên cạnh đó, chì là nguyên tố có khả năng
tạo phức với nhiều phối tử, đặc biệt là phối tử hữu cơ. Vì vậy nghiên cứu sự tạo phức
của chì và tìm ra một phƣơng pháp phân tích nhanh, chính xác hàm lƣợng chì trong các
đối tƣợng phân tích khác nhau là vô cùng quan trọng, có tính thời sự, có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn.Xuất phát từ tình hình thực tế này, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên
cứu sự tạo phức đaligan của Pb(II) với PAN và axit axetic bằng phƣơng pháp chiết
trắc quang”
Để thực hiện đề tài này chúng tôi tập trung giải quyết các nhiệm vụ sau:
1. Khảo sát hiệu ứng tạo phức của Pb(II) với PAN và CH3COO-.
2. Khảo sát các điều kiện tối ƣu của sự tạo phức và chiết phức.
3. Xác định thành phần của phức.
4. Nghiên cứu cơ chế tạo phức PAN-Pb(II)-CH3COO-.
5. Xác định các tham số định lƣợng của phức đaligan
6. Ứng dụng kết quả nghiên cứu để định lƣợng Pb(II) trong mẫu nhântạo và trong mẫu
nƣớc tự nhiên, nƣớc thải.

Sinh viên: Kiều Thị Yến

1

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2


Khóa luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về nguyên tố chì
1.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của chì
Chì là nguyên tố ở ô thứ 82 trong hệ thống tuần hoàn. Sau đây là mộtsố thông
số về chì.
Ký hiệu: Pb

Số thứ tự: 82

Khối lƣợng nguyên tử: 207,2 dvc
Cấu hình electron: [Xe] 4f145d106s26p2
Bán kính ion: 1,26A0
0
Thế điện cực tiêu chuẩn: E Pb

Độ âm điện (theo paoling): 2,33
2

/ Pb

 0,126 V

- Tính chất vật lý
Chì là kim loại màu xám thẫm , khá mềm dễ bị dát mỏng, nhiệt độ nóng
chảy: 327,460C, nhiệt độ sôi: 1740C, khối lƣợng riêng: 11,34 g/cm3
- Tính chất hoá học
Tác dụng với các nguyên tố không kim loại:

2Pb+ O2 → 2PbO
Pb + X2 → PbX2
Tác dụng với nƣớc khi có mặt oxy:
2Pb + 2H2O + O2 → 2Pb(OH)2
Tác dụng yếu với các axit HCl và axit H2SO4 nồng độ dƣới 80% vì tạo
lớp muối PbCl2 và PbSO4 khó tan.
Khi các axit trên ở nồng độ đặc hơn thì có phản ứng do lớp muối đã bị
hoà tan:
PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4 → Pb(HSO4)2
Với axit HNO3 tƣơng tác tƣơng tự nhƣ những kim loại khác.
Khi có mặt oxy có thể tƣơng tác với nƣớc hoặc axit hữu cơ:
2Pb + 2H2O + O2 → 2Pb(OH)2
2Pb + 6CH3COOH + 3O2 → 2(CH3COO)2Pb + 10H2O
Tác dụng với dung dịch kiềm nóng:
Pb + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)4] + H2
1.1.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của chì
- Trạng thái tự nhiên của chì

Sinh viên: Kiều Thị Yến

2

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


Chì là nguyên tố phổ biến trong vỏ trái đất. Chì tồn tại ở các trạng thái oxy hoá
0, +2 và +4, trong đó muối chì có hoá trị 2 là hay gặp nhất và có độ bền cao nhất.
Trong tự nhiên, tồn tại các loại quặng galenit (PbS), Cesurit (PbCO3) và anglesit
(PbSO4).
Trong khí quyển chì tƣơng đối giàu hơn so với các kim loại nặng khác. Nguồn
chính của chì phân tán trong không khí là do sự đốt cháy các nhiên liệu phù hợp
chất của chì làm tăng chỉ số octan thêm vào dƣới dạng Pb(CH3)4 và Pb(C2H5)4.
Cùng với các chất gây ô nhiễm khác, chì đƣợc loại khỏi khí quyển do quá trình sa
lắng khô và ƣớt. Kết quả là bụi thành phố và đất bên đƣờng ngày càng giàu chì với
nồng độ điển hìmh cỡ vào khoảng 1000 – 4000 mg/kg ở những thành phố náo nhiệt.
- Ứng dụng của chì.
Chì đƣợc sử dụng để chế tạo pin, ăcquy chì - axit và hợp kim. Hợp chất hữu
cơ Pb(CH3)4; Pb(C2H5)4 đƣợc sử dụng rất nhiều làm chất phụ gia cho xăng và dầu
bôi trơn, tuy nhiên xu hƣớng hiện nay là hạn chế và loại bỏ.Trong kỹ thuật hiện đại
chì đƣợc ứng dụng làm vỏ bọc dây cáp, que hàn.
Một lƣợng nhỏ của chì khi cho vào trong quá trình nấu thuỷ tinh sẽ thuđƣợc
loại vật liệu có thẩm mỹ cao, đó là pha lê.
Trong y học, chì đƣợc sử dụng làm thuốc giảm đau, làm ăn da và chống
viêm nhiễm.
1.1.3. Tác dụng sinh hóa của chì
Tác dụng sinh hoá chủ yếu của chì là tác động tới sự tổng hợpmáu dẫn đến
phá vỡ hồng cầu. Chì ức chế một số enzim quan trọng của quátrình tổng hợp máu do
sự tích luỹ của các hợp chất trung gian của quá trìnhtrao đổi chất.
Chì cũng cản trở việc sử dụng oxy và glucoza để sản sinh năng lƣợng cho
quá trình sống. Sự cản trở này có thể nhìn thấy khi nồng độ chì trong máu nằm
khoảng 0,3ppm. Ở các nồng độ cao hơn (> 0,3ppm) có thể gây hiện tƣợngthiếu máu
(thiếu hemoglobin). Nếu hàm lƣợng chì trong máu nằm trong khoảng 0,5 - 0,8 ppm
gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá huỷ não.
Chì nhiễm vào cơ thể qua da, đƣờng tiêu hoá, hô hấp. Ngƣời bị nhiễm độc
chì sẽ mắc một số bệnh nhƣ thiếu máu, đau đầu sƣng khớp chóng mặt.

Chính vì tác hại nguy hiểm của chì đối với con ngƣời nhƣ vậy nên các nƣớc
trên thế giới đều có quy định chặt chẽ về hàm lƣợng chì tối đa cho phép có trong
nƣớc mặt không vƣợt quá 1mg/l (TCVN: 3942 - 1995).

Sinh viên: Kiều Thị Yến

3

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.1.4. Khả năng tạo phức của Pb2+
- Sự tạo phức của chì với thuốc thử 1-(2-pyridilazo)- 2- naphtol (PAN).
Chúng ta có thể định lƣợng chì bằng 1-(2-pyridilazo)-2- naphtol với sự có
mặt của chất hoạt động bề mặt không điện li bằngphƣơng pháp trắc quang. Điều
kiện tối ƣu để xác định chì dựa vào phản ứngcủa phức Pb(II)- PAN với sự hiện diện
của chất hoạt động bề mặt không điện li (polioxietyleneoylphenol) là pH = 9
(Na2B4O7 - HClO4) với 5% chất hoạtđộng bề mặt và đƣợc đo ở bƣớc sóng 555nm.
Tại bƣớc sóng này khoảng nồng độ tuân theo định luật bia đƣợc xác định từ 1,3 - 4,5
ppm và hệ số hấp thụ mol phân tử là 20200 L/mol.cm. Kết quả định lƣợng thu đƣợc
có độ lệch chuẩn tƣơng đối là 0,9% và giới hạn phát hiện là 0,12ppm.
1.1.5. Một số phƣơng pháp xác định chì
1.1.5.1. Phƣơng pháp chuẩn độ.
Phản ứng chuẩn độ:
Pb2+ + H2Y2-→ PbY2- + 2H+ β = 1018,91
Cách tính: Xác định đƣợc thể tích EDTA ở nồng độ xác định (Cm) cần để

chuẩn độ Vo ml dung dịch ion chì (dựa vào sự đổi màu của chỉ thị từ đỏ sang xanh)
là Vml. Từ đó suy ra nồng độ C0 M dung dịch chì theo phƣơng trình:
C0V0 = CV → C0 = CV / V0
Hàm lƣợng chì trong dung dịch = (CV/V0) x 0,207 (g)
Nhận xét:
Phƣơng pháp chuẩn độ không đòi hỏi nhiều thiết bị chuyên dụng và đắt tiền,
kỹ thuật tiến hành đơn giản có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm chƣa đƣợc
trang bị tốt.
Tuy nhiên phƣơng pháp chuẩn độ dễ mắc phải sai số, và thƣờng mắc những
sai số lớn do nguyên nhân chủ quan và khách quan. Xác định không thật sự chính
xác, điểm tƣơng đƣơng do phải dựa vào mắt thƣờng quan sát sự đổi màu, thể tích
dung dịch chuẩn có thể không đƣợc đo chính xác…
1.1.5.2. Xác định bằng phƣơng pháp cực phổ
Thƣờng áp dụng khi nồng độ chì nhỏ hơn 0,1 mg/l (4,826 x 10-7 M)
Tuy nhiên phƣơng pháp này đòi hỏi những thiết bị tiên tiến chƣa thực sự phù
hợp trong điều kiện các phòng thí nghiệm của Việt nam hiện nay.
Ngày nay một số phòng thí nghiệm đã đƣợc trang bị loại máy này.
1.1.5.3. Phƣơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử.
Phƣơng pháp này cho độ chính xác và độ nhạy rất cao có giá trị lớntrong

Sinh viên: Kiều Thị Yến

4

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


phân tích.Phƣơng pháp này có thể xác định đồng thời nhiều nguyên tố khác
nhautrong mẫu.
Tuy nhiên, thiết bị đòi hỏi phải hiện đại và đắt tiền nên thực tế chƣa đƣợc
ứng dụng nhiều ở Việt Nam .
1.1.5.4. Xác định chì bằng phƣơng pháp trắc quang
Phân tích trắc quang là phƣơng pháp phân tích quang học dựa trên việc đo độ
hấp thụ năng lƣợng ánh sáng của một chất xác định ở một vùng phổ xác định. Trong
phƣơng pháp này, chất cần phân tích đƣợc chuyển thành một hợp chất có khả năng
hấp thụ năng lƣợng ánh sáng hàm lƣợng của chất đƣợc xác định bằng cách đo sự
hấp thụ ánh sáng của hợp chất màu.
Phƣơng pháp này có độ nhạy, độ chính xác và độ chọn lọc khá cao nên đƣợc
dùng để xác định hàm lƣợng bé, trung bình và lớn của các nguyên tố trong nhiều đối
tƣợng phân tích. Ngoài ra đây là một phƣơng pháp phân tích nhanh, thuận lợi, thiết
bị đơn giản và dễ tự động hóa nên đƣợc dùng rộng rãi trong nhiều phòng thí nghiệm
nghiên cứu khoa học.
Nồng độ tối thiểu chì xác định đƣợc bằng phƣơng
pháp trắc quang theo đƣờng chuẩn là 0,1mg/l (4,826 x 10-7 M).
1.2. Tính chất và khả năng tạo phức của PAN
1.2.1. Cấu tạo, tính chất vật lý của PAN
Thuốc thử 1- (2-pyridilazo)- 2- naphtol (PAN) có công thức:

- Khối lƣợng phân tử: M = 249,27.
- Công thức phân tử của PAN: C15H11ON3
- Cấu tạo PAN có dạng:
Gồm hai vòng đƣợc liên kết với nhau qua cầu -N = N-, một vòng là pyridyl,
vòng bên kia là vòng naphtol ngƣng tụ. PAN là thuốc thử hữu cơ có dạng bột màu
đỏ, không tan trong nƣớc, tan tốt trong rƣợu và axeton. Vì đặc điểm này mà ngƣời ta
thƣờng chọn axeton làm dung môi để pha PAN. Khi tan trong axeton có dung dịch


Sinh viên: Kiều Thị Yến

5

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

màu vàng hấp thụ ở bƣớc sóng cực đại λmax = 470nm, không hấp thụ ở bƣớc sóng
cao hơn 560nm.
Tuỳ thuộc vào pH của môi trƣờng mà thuốc thử PAN có thể tồn tại ở các
dạng khác nhau, nó có ba dạng tồn tại H2R+, HR và R- và có các hằng số phân ly
tƣơng ứng: pK1 = 2,9 và pK2 = 12,1.
Chúng ta có thể mô tả các dạng tồn tại của PAN qua các cân bằng sau:

1.2.2. Khả năng tạo phức của PAN
PAN là một thuốc thử đơn bazơ tam phối vị, các phức tạo đƣợc với nó có khả
năng chiết và làm giàu trong dung môi hữu cơ nhƣ CCl4, CHCl3, rƣợu isoamylic,
rƣợu isobutylic, rƣợu n-amylic, rƣợu n-butylic,….
PAN có thể tạophức bền với rất nhiều kim loại cho phức màu mạnh nhƣ:
coban, sắt, mangan,niken, kẽm tạo hợp chất nội phức có màu vàng đậm trong CCl4,
CHCl3, benzen, đietylete. Có thể mô tả dạngphức của nó với kim loại nhƣ sau:

1.3. Axit axetic CH3COOH
Axit axetic là chất lỏng, không màu hoặc tinh thể màu trắng, có vị chua, có
khả năng tan vô hạn trong nƣớc.
Tỷ trọng của axit axetic ở dạng lỏng là 1,049g/cm3 và ở dạng tinh thể là

1,266g/cm3.

Sinh viên: Kiều Thị Yến

6

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Nhiệt độ nóng chảy là Tnc=16,50C; nhiệt độ sôi là Ts=118,10C.
Axit axetic có tính axit, ở 250C nó có pKa=4,76
CH3COOH
H+ + CH3COOAxit axetic có khả năng tạo phức với các nguyên tố đất hiếm, các nguyên tố
nhóm IV, và tạo phức không màu với nhiều ion kim loại.
1.4. Phức đaligan và ứng dụng của nó trong hóa học phân tích
Trong những năm gần đây, các phản ứng tạo phức đaligan là cơ sở của
nhiều phƣơng pháp phân tích có độ nhạy và độ chọn lọc cao.
Quá trình tạo phức đaligan có liên quan trực tiếp đến một trong các vấn đề
quan trọng trong hóa phân tích đó là vấn đề chiết. Sự tạo phức đaligan thƣờng dẫn
đến các hiệuứng làm thay đổi cực đại phổ hấp thụ electron, thay đổi hệ số hấp thụ
phân tửvới phức đơn ligan tƣơng ứng. Ngoài ra sự tạo phức đaligan còn làm thay
đổimột số tính chất hóa lý khác nhƣ: độ tan trong nƣớc, dung môi hữu cơ, tốc độvà
khả năng chiết...Phức đaligan có độ bền cao hơn phức đơn ligan có cùngmột loại
ligan.
Phổ biến nhất làphức đa ligan đƣợc hình thành theo hai khả năng sau:
1- Phức đa ligan chỉ đƣợc tạo thành khi phức hình thành từ ligan thứ nhất chƣa bão

hòa phối trí, lúc đó ligan thứ hai có thể xâm nhập một số chỗhay tất cả các vị trí còn
lại trong cầu phối trí của ion trung tâm.
2- Nếu phức tạo thành đã bão hòa phối trí nhƣng điện tích của phức chƣa trung hòa
hết, lúc này phức đaligan đƣợc hình thành do sự liên hợp ion của ion thứ hai với
phức tích điện
Do tính bão hòa phối trí và trung hòa điện tích nên phức đaligan chiết đƣợc
bằng dung môi hữu cơ, điều này cho phép nghiên cứu định lƣợng các nguyên tố có
độ chọn lọc, độ chính xác cao bằng phƣơng pháp chiết trắc quang.
Vì vậy trong các lĩnh vực sử dụng các phức đaligan với mục đích phân tích
thì các phƣơng pháp chiết và chiết-trắc quang có ý nghĩa quyết định.
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu chiết phức đa ligan
1.5.1. Khái niệm cơ bản về phƣơng pháp chiết
Chiết là quá trính tách và phân chia các chất dựa vào quá trình chuyển một
chất hoà tan trong một pha lỏng (thƣờng là nƣớc) vào một pha lỏng khác không trộn
lẫn với nó (thƣờng là dung môi hữu cơ không tan hoặc ít tan trong nƣớc).
Sử dụng phƣơng pháp chiết, ta có thể chuyển lƣợng nhỏ chất nghiên cứu

Sinh viên: Kiều Thị Yến

7

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

trong một thể tích lớn dung dịch nƣớc vào một thể tích nhỏ dung môi hữu cơ. Nhờ
vậy, có thể sử dụng phƣơng pháp chiết để nâng cao nồng độ của chất nghiên cứu

hay nói cách khác đây chính là phƣơng pháp chiết làm giàu. Mặt khác, dùng phƣơng
pháp chiết ta có thể tiến hành việc tách hay phân chia các chất trong hỗn hợp phức
tạp khi tìm đƣợc các điều kiện chiết thích hợp.
Quá trình chiết thƣờng xảy ra với vận tốc lớn nên có thể thực hiện quá trình
chiết tách, chiết làm giàu một cách nhanh chóng và đơn giản, sản phẩm chiết thƣờng
khá sạch. Vì các lý do đó, ngày nay phƣơng pháp chiết không chỉ đƣợc áp dụng
trong phân tích mà còn đƣợc ứng dụng vào quá trình tách, làm giàu, làm sạch trong
sản xuất công nghiệp.
1.5.2. Các đặc trƣng định lƣợng của quá trình chiết
1.5.2.1. Định luật phân bố Nernst
Quá trình chiết là quá trình tách và phân chia dựa vào sự phân bố khác nhau
của các chất trong hai chất lỏng không trộn lẫn với nhau. Sự phân bố khác nhau là
do tính tan khác nhau của chất chiết trong các pha lỏng. Khi hoà tan một chất A vào
hệ thống hai dung môi không trộn lẫn, khi quá trình hoà tan vào hai dung môi đạt tới
trạng thái cân bằng thì tỷ số hoạt độ của chất A trong hai dung môi là một hằng số,
đó chính là định luật phân bố Nernst:
KA = (A)0 / (A)n
Trong đó: KA là hằng số phân bố
(A)0, (A)n hoạt độ chất hoà tan trong pha hữu cơ và pha nƣớc
Với một hợp chất chiết xác định thì KA chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất
chất tan và bản chất dung môi, KA càng lớn thì khả năng chiết hợp chất A từ pha
nƣớc vào pha hữu cơ càng lớn. Với các dung dịch có lực ion hằng địnhthì thay hoạt
độ bằng nồng độ.
1.5.2.2. Hệ số phân bố
Trong thực tế, bên cạnh quá trình chiết còn có các quá trình phụ xảy ra trong
pha nƣớc và pha hữu cơ, do đó ít dùng đại lƣợng hằng số phân bố mà thƣờng dùng
đại lƣợng hệ số phân bố D để đặc trƣng định lƣợng cho quá trình chiết. Hệ số phân
bố D là tỷ số giữa tổng nồng độ cân bằng các dạng tồn tại của chất tan trong pha hữu
cơ với tổng nồng độ của chất tan trong pha nƣớc:
DA 


Sinh viên: Kiều Thị Yến

[ A]
[ A]

0

8

m

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Trong đó:

[ A]

o

 [ A]

tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong pha hữu cơ

m


tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong pha nƣớc

Khác với hằng số phân bố, hệ số phân bố không phải là hằng số mà nó phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: pH, các phản ứng tạo phức cạnh tranh, nồng độ thuốc
thử trong pha hữu cơ …
1.5.2.3. Hiệu suất chiết R và sự phụ thuộc của nó vào số lần chiết
Khi dùng chiết cho mục đích phân tích thì ta ít dùng hệ số phân bố mà
thƣờng dùng khái niệm hiệu suất chiết R(%), biểu thức liên hệ giữa hiệu suất chiết
R(%) và hệ số phân bố D khi chiết phức n lần:
].100

R%(n) =[

Trong đó: D là hệ số phân bố; n là số lần chiết.
Vn, Vo là thể tích pha nƣớc và pha hữu cơ đem chiết.
Phần trăm chiết phức một lần:
R% =

(

→ Hệ số phân bố:D =

)

Để xác định hiệu suất chiết có thể tiến hành theo các bƣớc sau:
Cách 1: Tiến hành đo mật độ quang của phức trong pha nƣớc trƣớc khi chiết
ta đƣợc giá trị ∆A1. Dùng một thể tích dung môi xác định để chiết phức, đo mật độ
quang của pha nƣớc sau khi chiết ta đƣợc giá trị ∆A2. Khi đó hiệu suất chiết đƣợc
xác định theo công thức:

R(%) =

.100

Cách 2: Tiến hành các thí nghiện sau:
TN1: Dùng V(ml) dung môi hữu cơ để chiết 1 lần dung dịch phức đaligan, đo
mật độ quang của dịch chiết phức một lần ta đƣợc ∆A1.
TN2: Dùng V(ml) dung môi hữu cơ chia làm n phần và chiết n lần dung dịch
phức đaligan, đo mật độ quang của dịch chiết phức n lần ta đƣợc ∆An.
Giả sử chiết n lần là hoàn toàn thì phần trăm chiết còn đƣợc tính theo công
thức :
R(%) =

Sinh viên: Kiều Thị Yến

9

.100

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.6. Các bƣớc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang
1.6.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức
Giả sử hiệu ứng tạo phức đơn và đaligan xảy ra theo phƣơng trình sau:
(để đơn giản ta bỏ qua điện tích).

M + qHR
MRq + qH+
(1) Kcb
’
’
M+ qHR + pHR  MRqRp + (q+p)H
(2)

Kcb

Ở đây HR và HR’ là các ligan
Để nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đơn và đaligan ngƣời ta thƣờng lấy một
nồng độ cố định của ion kim loại (CM) nồng độ dƣ của các thuốc thử (tuỳ thuộc độ
bền của phức, phức bền thì lấy dƣ thuốc thử từ 2 - 5 lần nồng độ của ion kim loại,
phức càng ít bền thì lƣợng dƣ thuốc thử càng nhiều). Giữ giá trị pH hằng định
(thƣờng là pH tối ƣu cho quá trình tạo phức, lực ion hằng định bằng muối trơ nhƣ
NaClO4 hoặc KNO3 …). Sau đó ngƣời ta tiến hành chụp phổ hấp thụ phân tử (từ
250nm đến 800nm) của thuốc thử, của phức MRq và MRqR’p. Thƣờng thì phổ hấp
thụ electron của phức MRq và MRqR’p đƣợc chuyển về vùng sóng dài hơn so với
phổ của thuốc thử HR và HR’ (chuyển dịch batthocrom), cũng có trƣờng hợp phổ
của phức chuyển dịch về vùng sóng ngắn hơn thậm chí không có sự thay đổi bƣớc
sóng nhƣng có sự thay đổi mật độ quang đáng kể tại λHRmax . Trong trƣờng hợp có
sự dịch chuyển bƣớcsóng đến vùng dài hơn thì bức tranh tạo phức có dạng (hình
1.1).

Hình 1.1: Hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan
Qua phổ hấp thụ của thuốc thử và phức ta có thể kết luận có sự tạo phức đơn
ligan và đaligan.

Sinh viên: Kiều Thị Yến


10

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.6.2. Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối ƣu
1.6.2.1. Nghiên cứu khoảng thời gian tối ƣu
Khoảng thời gian tối ƣu là khoảng thời gian có mật độ quang của phức
đaligan hằng định và cực đại. Có thể có nhiều cách thay đổi mật độ quang của phức
đaligan theo các đƣờng cong (1,2,3) theo thời gian (hình 1.2).

Hình 1.2: Sự thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian.
Trƣờng hợp một là tốt nhất song thực tế ta hay gặp trƣờng hợp (2) và (3) hơn.
1.6.2.2. Xác định pH tối ƣu
Đại lƣợng pH tối ƣu có thể đƣợc tính toán theo lý thuyết nếu biết hằng số
thuỷ phân của ion kim loại, hằng số phân ly axit của thuốc thử v.v…
Để xác định pH tối ƣu bằng thực nghiệm ta làm nhƣ sau:
Lấy một nồng độ ion kim loại, nồng độ thuốc thử (nếu phức bền lấy thừa 2- 4
lần so với ion kim loại) hằng định, dùng dung dịch HNO3 hay NaOH loãng để điều
chỉnh pH từ thấp đến cao. Xây dựng đồ thị mật độ quang vào pH ở bƣớc sóng
λmax của phức đơn hay phức đaligan (hình 1.3).Nếu trong hệ tạo phức có một
vùng pH tối ƣu ở đấy mật độ quang đạt cực đại (đƣờng 1), nếu trong hệ tạo ra hai
loại phức thì có hai vùng pH tối ƣu (đƣờng 2).

Sinh viên: Kiều Thị Yến


11

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Hình 1.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức
đơnhoặc đaligan vào pH
1.6.2.3. Nồng độ thuốc thử và ion kim loại tối ƣu
- Nồng độ ion kim loại:
Thƣờng ngƣời ta lấy nồng độ ion kim loại trong khoảng nồng độ phức màu
tuân theo định luật Beer. Đối với ion có điện tích cao có khả năng tạo các dạng
polime hay đa nhân phức tạp qua cầu oxy (ví dụ Ti4+ ; V5+; Zr4+ …) thì ta thƣờng
lấy nồng độ cỡ n.10-5 ion g/l đến 10-4 ion g/l. Ở các nồng độ cao của ionkim loại
(> 10-3 ion g/l) thì hiện tƣợng tạo phức polime, đa nhân hay xảy ra.
- Nồng độ thuốc thử:
Nồng độ thuốc thử tối ƣu là nồng độ tại đó mật độ quang đạt giá trị cựcđại. Để tìm
nồng độ thuốc thử tối ƣu ta cần căn cứ vào cấu trúc của thuốc thử và cấu trúc của
phức để lấy lƣợng thuốc thử thích hợp. Đối với phức chelát bền thì lƣợng thuốc thử
dƣ từ 2 đến 4 lần nồng độ ion kim loại. Đối với phức kém bền thì lƣợng thuốc thử
lớn hơn từ 10 đến 1000 lần so với nồng độ ion kim loại. Đối với các phức bền thì
đƣờng cong phụ thuộc mật độ quang vào tỷ số nồng độ thuốc thử và ion kim loại
thƣờng có dạng hai đƣờng thẳng cắt nhau (đƣờng 1- hình 1.4). Đối với các phức
kém bền thì đƣờng cong A = f (CT.thử) có dạng biến đổi từ từ (đƣờng 2).

Sinh viên: Kiều Thị Yến


12

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Hình 1.4: Đƣờng cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử
1.6.2.4. Lực ion
Trong khi nghiên cứu định lƣợng về phức ta thƣờng phải tiến hành ở một lực
ion hằng định, để làm đƣợc điều này ta dùng các muối trơ mà anion không tạo phức
hoặc tạo phức yếu (ví dụ NaClO4, KNO3, NaCl…). Khi lực ion thay đổi mật độ
quang cũng có thể thay đổi, mặc dù sự thay đổi này không đáng kể.
Các tham số định lƣợng xác định nhƣ hằng số bền, hằng số cân bằng
của phản ứng tạo phức thƣờng đƣợc công bố ở một lực ion xác định.
1.7. Các phƣơng pháp xác định thành phần phức trong dung dịch
Khi nghiên cứu các phức đơn ligan cũng nhƣ các phức đaligan, ngƣời ta
thƣờng nghiên cứu sự phụ thuộc tính chất vào nồng độ của một trong các cấu tử, giữ
nguyên nồng độ của các cấu tử khác, nồng độ axit và các điều kiện thực nghiệm
khác hằng định. Nếu các phƣơng pháp khác nhau, ở các nồng độ khác nhau cho ta
cùng một kết quả M:R hay M:R:R’ thì kết quả này mới đƣợc xem là thành phần của
phức xác định.
Trong phân tích có nhiều phƣơng pháp xác định thành phần của phức trong
dung dịch. Trong khóa luận tốt nghiệp, tôi sử dụng phƣơng pháp:
- Phƣơng pháp tỷ số mol (phƣơng pháp đƣờng cong bão hoà).
- Phƣơng pháp hệ đồng phân tử mol (phƣơng pháp biến đổi liên tục).
1.7.1. Phƣơng pháp tỷ số mol (phƣơng pháp đƣờng cong bão hoà)

● Nguyên tắc của phƣơng pháp:
Xây dựng đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch A (∆A) vào sự

Sinh viên: Kiều Thị Yến

13

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

biến thiên nồng độ của một trong hai cấu tử khi nồng độ cấu tử kia không đổi. Điểm
ngoặt trên đồ thị ứng với tỷ số các hệ số tỷ lƣợng của phức, tỷ số này bằng tỷ số
nồng độ các cấu tử tác dụng (CM/CR hoặc CR/CM). Nếu điểm ngoặt trên đƣờng cong
bão hoà quan sát không đƣợc rõ thì ngƣời ta xác định nó bằng cách ngoại suy bằng
cách kéo dài hai nhánh của đƣờng cong cắt nhau tại một điểm (hình 1.5).

Hình 1.5: Đồ thị xác định thành phần phức theo phƣơng pháp đƣờng cong
bão hòa. (1) ứng với phức bền, (2) ứng với phức kém bền (không bền).
Cách tiến hành:
Phƣơng pháp này có thể tiến hành theo hai trƣờng hợp:
Trƣờng hợp 1: CM = const; CR biến thiên, khi đó xét sự phụ thuộc mật độ
quang của phức vào tỷ số CR/CM.
Trƣờng hợp 2: CR = const; CM biến thiên, khi đó xét sự phụ thuộc mật độ
quang của phức vào tỷ số CM/CR.
1.7.2. Phƣơng pháp hệ đồng phân tử (phƣơng pháp biến đổi liên tục -phƣơng
pháp Oxtromuxlenko - Job)

● Nguyên tắc của phƣơng pháp:
Dựa trên việc xác định tỷ số các nồng độ đồng phân tử của các chất tác dụng
tƣơng ứng với hiệu xuất cực đại của phức tạo thành M mRn. Đƣờng cong phụ thuộc
hiệu xuất của phức vào thành phần dung dịch đƣợc đặc trƣng bởi một điểm cực trị,
điểm này tƣơng ứng với một nồng độ cực đại của phức (hình 1.6).
Cách tiến hành:
Chuẩn bị các dung dịch của hai cấu tử M và R có nồng độ bằng nhau, trộn chúng

Sinh viên: Kiều Thị Yến

14

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

theo các tỷ lệ ngƣợc nhau, giữ nguyên thể tích của dung dịch không đổi (VM + VR =
const ↔ CM + CR = const). Có thể tiến hành thí nghiệm theo hai dãy thí nghiệm:
Dãy 1: CM + CR = a1
Dãy 2: CM + CR = a2
Sau đó thiết lập đƣờng cong phụ thuộc mật độ quang của phức A(∆A) vào tỷ
số nồng độ hay thể tích các chất tác dụng A = f(CR/CM)); A = f(VR/VM) hay A =
f(CR/(CR + CM)) tƣơng ứng với hiệu xuất cực đại của phức tạo thành MmRn ta suy ra
đƣợc tỷ số tỷ lƣợng các chất tác dụng

Hình 1.6: Đồ thị xác định thành phần phức theo
phƣơng pháp hệ đồng phân tử.

Từ đồ thị ta rút ra một số nhận xét:
- Nếu nhƣ cực đại hấp thụ trên đƣờng cong đồng phân tử không rõ thì ngƣời ta xác
định vị trí của nó bằng cách ngoại suy: Qua các điểm của hai nhánh đƣờng cong
ngƣời ta vẽ các đƣờng thẳng cho đến khi chúng cắt nhau. Điểm ngoại suy cắt nhau
của các đƣờng thẳng tƣơng ứng với cực đại trên đƣờng cong đồng phân tử.
- Nếu trên đồ thị tại các tổng nồng độ khác nhau có các vị trí cực đại khác nhau,
nhƣng hoành độ trùng nhau thì điều đó chứng minh cho sự hằng định của thành
phần phức chất. ngƣợc lại, ở các tổng nồng độ khác mà hoành độ không trùng nhau
thì thành phần của phức bị biến đổi, trong hệ có thể tạo ra một số phức (có sự tạo
phức từng nấc).

Sinh viên: Kiều Thị Yến

15

Lớp: K37C - Hóa học


Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.8. Cơ chế tạo thành phức đaligan
Nghiên cứu cơ chế tạo phức là một bƣớc trong việc nghiên cứu để đƣa ra một
phức nói chung (và phức màu nói riêng) vào ứng dụng trong thực hành phân tích.
Đặc biệt đối với ion kim loại có điện tích cao và thuốc thử hữu cơ tạo phức chelat.
Chỉ trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo phức ta mới có thể viết đƣợc phản ứng tạo
phức thực sự xảy ra trong hệ nghiên cứu và từ đó xác định đƣợc hằng số cân bằng
của phản ứng tạo phức và tính đƣợc hằng số bền của phức.
Phƣơng pháp tổng quát để nghiên cứu cơ chế tạo phức đaligan:

Nghiên cứu cơ chế tạo phức đaligan là tìm dạng của ion trung tâm và dạng
của các ligan tham gia trong phức. Trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo phức bằng thực
nghiệm ta có thể:
- Xác định dạng cuối cùng của ion trung tâm và các ligan đã đi vào phức.
Viết đƣợc phƣơng trình của phản ứng tạo phức.
- Tính đƣợc hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức và hằng số bền điều
kiện của phức
- Có đƣợc thông báo về cấu trúc của phức.
Giả sử quá trình tạo phức đa ligan xảy ra theo phƣơng trình sau (bỏ qua viết
điện tích) :
M(OH)i +qHmR + pHm’R’ M(OH)i(Hm-nR)q(Hm’-n’R’)p + (qn + pn’) H Kcb
Theo định luật tác dụng khối lƣợng ta có:
Kcb =

(M(OH) (H
i

R) q (H m '  n ' R' ) p .H  

qn  pn '

mn

M(OH) .H
i

m

R


 .H R
q

p

(1)

m'

Kí hiệu: [ M(OH)i(Hm-nR)q(Hm’-n’R’)p ] = CK; [H+] = h
Trƣớc khi tƣơng tác để tạo ra phức trong dung dịch thì ion trung tâm M có
các cân bằng thuỷ phân sau:
M + H2 O

 M(OH)

+

K 1’

H

[M(OH)] =K1’.[M].h-1
M(OH) +

H2 O

 M(OH)2

+ H


K2’

[M(OH)2] = K1’.K2’.[M].h-2
........................................................................................................

Sinh viên: Kiều Thị Yến

16

Lớp: K37C - Hóa học