Tr

ng ĐHSP Hà N i 2
Tr

Khoá lu n t t nghi p

ng đ i h c s ph m hà n i 2
khoa: hóa h c
*************

Nguy n th thanh huy n

Nghiên c u s t o ph c c a ho(iii) v i 4-(2pyridylazo)-rezoxin (par) b ng ph

ng pháp

tr c quang

Khoá lu n t t nghi p đ i h c
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Ng

ih

ng d n khoa h c

Th.S phí v n h i

hà n i – 2009

Nguy n Th Thanh Huy n

1

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

L ic m n
Khoá lu n t t nghi p v i đ tài “Nghiên c u s t o ph c c a Ho(III) v i
4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR)” đã hoàn thành v i s n l c c a b n thân và s
t n tình c a th y giáo Th.s Phí V n H i cùng các th y cô trong khoa Hoá h c
tr

ng

i h c S ph m Hà N i 2.

Em xin chân thành c m n s giúp đ quý báu đó, đ ng th i em xin chân
thành c m n th y giáo T.S Tr n Công Vi t gi ng viên khoa Hoá h c Tr

ng

i h c S ph m Hà N i đã t o đi u ki n t t nh t cho em hoàn thành đ tài này.

Trong quá trình nghiên c u không tránh kh i nh ng h n ch và thi u xót.
Vì v y em r t mong nh n đ

c ý ki n đóng góp c a quý th y cô và các b n sinh

viên đ đ tài này hoàn thi n h n n a.
Em xin chân thành c m n!
Hà N i, tháng 5 n m 2009
Sinh viên

Nguy n Th Thanh Huy n

Nguy n Th Thanh Huy n

2

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

L i cam đoan

Tôi xin cam đoan nh ng n i dung tôi đã trình bày trong khoá lu n này là
k t qu c a quá trình nghiên c u c a b n thân tôi d


is h

ng d n c a th y cô

giáo, đ c bi t là th y Th.s Phí V n H i. Nh ng n i dung này không trùng v i k t
qu nghiên c u c a các tác gi khác.

Hà N i, tháng 5 n m 2009
Sinh viên

Nguy n Th Thanh Huy n

Nguy n Th Thanh Huy n

3

K31C - Khoa Hoá H c


ng ĐHSP Hà N i 2

Tr

Khoá lu n t t nghi p

M cl c
Trang

M đ u.................................................................................................1
1. Lý do ch n đ tài..................................................................................1

2. M c đích, đ i t

ng, ph m vi nghiên c u c a đ tài...........................2

3. ý ngh a khoa h c và th c ti n c a đ tài.............................................2
Ph n 1: t ng quan tài li u.....................................................3
1. ng d ng c a nguyên t đ t hi m.....................................................3
1.1. ng d ng c a nguyên t đ t hi m………………………………………3
1.2. Tính ch t c a các nguyên t đ t hi m………………………………....4
1.3. C u t o đi n t c a các nguyên t đ t hi m…………………………..5
2. Tính ch t và kh n ng t o ph c c a 4-(2-pyridylazo)-rezoxin(PAR)..5
2.1. Tính ch t c a PAR………………………………………………………..5
2.2. Kh n ng t o ph c c a PAR v i các NT H và Honmi……………...7
3. Các ph

ng pháp tr c quang đ xác đ nh thành ph n c a ph c

trong dung d ch.................................................................................9
3.1. Ph

ng pháp t s mol…………………………………………………...9

3.2. Ph

ng pháp h đ ng phân t …………………………………………10

4. Các cân b ng t o ph c.....................................................................11
4.1. Cân b ng t o ph c Hiđroxo c a ion kim lo i………………………..11
4.2. Các cân b ng có liên quan đ n thu c th h u c HmR……………..11
5. Ph


ng pháp Cama đ xác đ nh h s h p th phân t c a ph c..12

Ph n 2. Th c nghi m…………………………………………..15
Nguy n Th Thanh Huy n

4

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

1. Hoá ch t.............................................................................................15
2. Máy móc và d ng c .........................................................................15
Ph n 3. K t qu th c nghi m và th o lu n................16
1.Nghiên c u hi u ng t o ph c Honmi – PAR..................................16
1.1. Ph h p th đi n t c a thu c th PAR và ph c……………………..17
1.2. S ph thu c m t đ quang c a ph c Ho(III) – PAR………………..18
1.3. Nghiên c u nh h

ng pH đ n kh n ng t o ph c c a PAR và Ho(III)..20

2. Xác đ nh thành ph n c a ph c.........................................................22
2.1. Ph


ng pháp t s mol……………………………………………………23

2.2. Ph

ng pháp h đ ng phân t gam…………………………………….28

3. Xây d ng kho ng tuân theo đ nh lu t Bia.......................................32
3.1. Xây d ng kho ng tuân theo đ nh lu t Bia c a ph c
Ho(III)- PAR t i pH=5,1……………………………………………………..33
3.2. Xây d ng kho ng tuân theo đ nh lu t Bia c a ph c
Ho(III)- PAR t i pH= 10……………………………………………………...34
4. Gi n đ phân b các d ng t n t i c a ion và thu c th
PAR theo pH...........................................................................................36
5. Tính h s h p th phân t  c a ph c t i pH=10.........................40
K t lu n.............................................................................................44
Tài li u tham kh o.....................................................................45

Nguy n Th Thanh Huy n

5

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p


M đ u
1. Lý do ch n đ tài:
Tr

c đây công d ng c a các nguyên t đ t hi m (NT H) ch trong vi c

làm đá l a và các oxit c a chúng làm m ng xông đèn nh ng ngày nay không l nh
v c nào là không c n t i NT H
Trong nông nghi p, chúng đ

c dùng làm phân vi l

ng, ch t di t côn

trùng. Trong y h c không nh ng h p ch t c a chúng ch a b nh phong th p, ho
lao, th p kh p, ung th mà còn dùng làm ch t sát trùng, ch t làm ch m. đông
máu. Trong công nghi p nh nh

men màu thu tinh g m s . Ngành công

nghi p hoá ch t, NT H v a làm ch t xúc tác v a làm ch t kích thích cho ch t
xúc tác. Trong công nghi p n ng, NT H tham gia vào t o ra các h p kim có tính
ch t vô cùng quý giá: h p kim nh c a magie.
Ngành hàng không c ng không th thi u NT H n u nh
c

ng ch t l

mu n t ng


ng c h c c a h p kim s d ng trong ngành này.

Trong t nhiên, NT H t n t i
Nam đã phát hi n đ

d ng h p ch t v i hàm l

c các m đ t hi m

ng nh .Vi t

ng Bao, N m Xe và ven bi n mi n

Trung, do đó vi c tách và xác đ nh các nguyên t này là v n đ đ t ra đ i v i
ng

i làm công tác phân tích và s n xu t các NT H.
Có nhi u ph

tr c quang v i ph

ng pháp tách và xác đ nh NT H, trong đó có ph

ng pháp

ng pháp này không đòi h i các thi t b đ t ti n mà đ nh y

và đ chính xác cao, vì v y tôi đã ch n đ tài: “ Nghiên c u s t o ph c c a
Ho(III) v i 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) b ng ph


Nguy n Th Thanh Huy n

6

ng pháp tr c quang”.

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

2. M c đích, đ i t

Khoá lu n t t nghi p

ng, ph m vi nghiên c u c a đ tài

Ti n hành nghiên c u th c hi n s t o ph c c a Ho(III) v i thu c th
PAR đ xác đ nh thành ph n c a ph c, thông s đ nh l

ng c a ph c, t đó

dùng ng d ng trong phân tích các nguyên t đ t hi m khi n ng đ c a chúng r t
nh b ng ph

ng pháp tr c quang.

3. ý ngh a khoa h c và th c ti n c a đ tài

Hi n nay vi c s d ng ph

ng pháp tr c quang trong phân tích hoá h c là

khá ph bi n, đ tài này ch d ng l i

m c nghiên c u s t o ph c Ho(III) v i

thu c th PAR nh ng nó là r t c n thi t giúp ta xác đ nh đ
ti n hành nghiên c u t

c Ho 3+ và có th

ng t v i các nguyên t khác.

Ph n 1: T ng quan tài li u
Nguy n Th Thanh Huy n

7

K31C - Khoa Hoá H c


ng ĐHSP Hà N i 2

Tr

Khoá lu n t t nghi p

1. ng d ng và tính ch t c a các nguyên t đ t hi m

1.1. ng d ng c a các nguyên t đ t hi m
Trong vài ch c n m g n đây, các nguyên t đ t hi m(NT H) ngày càng
đ

c s d ng r ng rãi trong l nh v c khoa h c k thu t. Vai trò c a NT H trong

công nghi p ch t o v t li u m i là không th thay th đ
Các NT H đ

c.

c s d ng làm xúc tác cracking d u m . N m 1987 riêng

ngành ch bi n d u m

M đã đ

này. Xúc tác ch a đ t hi m đ

c s d ng 50% t ng đ t hi m tiêu th

n

c

c dùng trong quá trình t ng h p amoniac, cresol,

xile và nhi u h p ch t khác. So v i xúc tác cùng lo i ch a các kim lo i (Pt, Pd,
Rh), xúc tác ch a NT H b n nhi t, b n hóa h c h n, có ho t tính hóa h c cao
h n, không b nhi m đ c chì và đi u quan tr ng là giá thành r h n.

Trong công nghi p th y tinh, các NT H đ
Nb2O3 đ

c s d ng khá nhi u: CeO2,

c dùng đ kh màu th y tinh. M t s dùng đ nhu m màu th y tinh:

Nb2O3 (tím h ng), CeO2, TiO2 có màu vàng chanh, Pr6O11 (xanh lá cây), Eu2O3
(h ng nh t). Y2O3 dùng đ ch t o th y tinh k thu t và dân d ng ch u nhi t cao,
làm l ng kính ch u nhi t.
Tính siêu d n nhi t đ cao c a h p ch t đ t hi m đã đ

c phát hi n. Cho

đ n nay h p ch t siêu d n ch a Yridi là m t h p ch t có nhi t đ chuy n pha
cao.
Trong l nh v c v t li u t , các NT H c ng đóng vai trò quan tr ng: các
v t li u t ch a đ t hi m có đ d n t cao và m t đ t cao, giá thành r nên
đ

c s d ng r ng rãi trong l nh v c ch t o đ ng c đi n, máy gia t c proton,

máy tính…

Nguy n Th Thanh Huy n

8

K31C - Khoa Hoá H c



ng ĐHSP Hà N i 2

Tr

Khoá lu n t t nghi p

Các nguyên t đ t hi m còn đ
hi u su t phát quang cao, t n ít n ng l

c s d ng ch t o v t li u phát quang, có
ng.

Trong nông nghi p, các NT H c ng đ
1972

Trung Qu c đã s d ng NT H trong nông nghi p trên qui mô l n và xác

đ nh nh h
l

c s d ng có hi u qu . T n m

ng c a NT H trên 20 lo i, cây tr ng chúng đ

ng, ch t di t côn trùng. Khi đ

cây này t ng s n l
Xu h


c x lí đ t hi m

c dùng làm phân vi

ch đ thích h p, các lo i

ng đáng k .

ng chung, trên th gi i là dùng các NT H riêng r

d ng s ch.

Nhu c u th c t đã thúc đ y các nhà nghiên c u xây d ng và hoàn thi n các qui
trình công ngh phân chia và xác đ nh NT H.
Vi t Nam có tr l

ng khá l n v đ t hi m:

N m Xe,

ông Bao và xa

khoáng ven bi n mi n Trung, các m này ch a ch y u các NT H nh . G n đây
m đ t hi m n ng đã đ

c phát hi n

làm s ch và xác đ nh NT H b t đ u đ

Yên Phú. T nh ng n m 70, v n đ tách,

c nghiên c u và đã thu đ

cm ts k t

qu . Tuy nhiên công ngh phân chia, làm s ch và xác đ nh các NT H v n còn
m i đ i v i chúng ta.
1.2. Tính ch t hóa h c c a NT H
V ho t đ ng hóa h c, các NT H ch kém các kim lo i ki m và ki m th .
Các kim lo i đ t hi m
khí m b m d n đi.

d ng kh i r n v i không khí khô, nh ng trong không
200 - 4000 C các kim lo i đ t hi m b c cháy ngoài không

khí t o thành h n h p oxit và nitrua. Các NT H tác d ng v i halogen

nhi t đ

không cao, tác d ng v i N2 , S, C, Si, P và H2 khi đun nóng. Th đi n c c c a
các NT H: E 0 = (-2,4V – 2,1V), đ ng xa tr

Nguy n Th Thanh Huy n

9

c hidro nên chúng ph n ng đ

c

K31C - Khoa Hoá H c



Tr
v in

ng ĐHSP Hà N i 2
c, đ c bi t là n

Khoá lu n t t nghi p
c nóng. Chúng tác d ng mãnh li t v i axit. Các NT H

không tan trong ki m.
1.3. C u t o đi n t và tr ng thái ion c a NT H Honmi trong dung d ch n
Honmi là nguyên t đ

c nhà bác h c P. Clev (Th y

c

i n) tìm ra n m

1879. nguyên t Ho chi m ô 67 trong b ng h th ng tu n hoàn c a Meledeep.
Nguyên t có c u t o đi n t l p ngoài cùng và l p sát ngoài cùng (đi n t hóa
tr ) nh sau:

4 f 115s 2 5 p6 5d 10 6s 2
T c u t o l p v đi n t ta th y s oxi hóa (+3) là s oxi hóa b n c a Ho.
Trong dung d ch n

c ch y u t n t i các ion Ho3 , ngoài ra nó còn có s oxi


hóa +4 không đ c tr ng.
2. Tính ch t và kh n ng t o ph c c a 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (par)
2.1. Tính ch t c a PAR
Ch t màu azo 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) đ
n m 1918, nó là ch t b t màu đ th m, tan t t trong n

c Tritibabin t ng h p
c, r

u và axeton. Dung

d ch thu c th có màu da cam, b n trong th i gian dài. Thu c th th
dùng

ng đ

c

d ng mu i Natri có công th c phân t :
C11H8N3ONa.H2O (M=255,2; t0n/c=1800C)
Công th c c u t o là:
N

OH

N

HoÆ
c


N
N

N

N

ONa

N
HO

Nguy n Th Thanh Huy n

HO

1
0

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

Tùy thu c vào pH c a môi tr


ng, thu c th PAR có th t n t i d

i các

d ng khác nhau.
B ng 1.1: Các d ng t n t i c a PAR theo pH
Kho ng pH

2,45

2,45 - 6,00

6,00 - 12,5

12,5

H3R+

H2R

HR-

R2-

max

395

385


413

490

H s h p ph phân t  .104

1,55

1,57

2,59

1,73

Các d ng PAR

D
N

N

i đây là m t s d ng thu c th
OH

Ko

N

N


N

OH

N
HO

HO

H

pH:2,45-6,00

pH<2,45

N

N

O

K2

K1

N

N


N

O

N
O

pH>2,45

HO

pH:6,00-12,5

Ho c theo tài li u:
- pH <2 (trong H2SO4 90 - 99%) t n t i d ng H5R3+, H4R2+, H3R+
- pH: 2,1 - 4,2: t n t i d ng H2R ( max  385nm )
- pH: 4,2 - 9,0: t n t i d ng HR- ( max  413nm )
- pH: 10,5 - 13,5: t n tai d ng R- ( max  490nm )
Nguy n Th Thanh Huy n

1
1

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2


Khoá lu n t t nghi p

R t nhi u tác gi đã nghiên c u k d ng t n t i c a thu c th PAR theo pH
và xác đ nh các đ c tính quang h c c a chúng b ng các ph

ng pháp khác nhau

và đã xác đ nh các h ng s phân ly c a axit c a PAR.
B ng 1.2: H ng s phân ly axit c a PAR

PKo

PK1

Ph

Dung môi

PK2

ng pháp xác
đ nh

3,10

5,6

11,9

H2O


Tr c quang

2,69

5,5

12,31

H2O

i n th

2,41

7,15

13,00

50% dioxan

Tr c quang

2,41

5,83

12,5

H2O


Tr c quang

2,30

6,90

12,0

H2O

i n th

2.2. Kh n ng t o ph c c a PAR v i các NT H và Honmi
Thu c th 4-(2-pyridylazo)-rezoxin (PAR) là m t thu c th quan tr ng đ
xác đ nh các NT H. Vì nó t o ph c khá nh y v i h u h t các NT H. Theo m t
s tác gi thì ion NT H (Ln3+) th

ng t o ph c v i PAR theo t l khác nhau:

pH: 2- 6 thì Ln3+ : PAR = 1:1
pH: 6-12 thì Ln3+ : PAR = 1:2
Công th c gi đ nh hai ph c này:
N

N

OH

n


N

n

oh

N
3+
Ln

O

3+
ln

o

pH= 2- 6
Nguy n Th Thanh Huy n

1
2

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2


Khoá lu n t t nghi p

Ln3+:PAR=1:1

N

N

N N

O

N

N
3+
Ln

O

O

3+
Ln

O
N
O


O

N
N

N

N

O

N
N

O

N

pH=6-12
Ln3+ : PAR=1:1
S t o ph c c a Ho3+ v i thu c th PAR đã đ
c u. D

c m t s tác gi nghiên

i đây là m t s k t qu .
B ng 1.3 M t s k t qu c a ph c Ho3+ - PAR

PH t i u


max (nm)

5,3- 9,5

515

8,0- 8,8

504

4,6

5

515

2,8

6- 7

515

Ph c t o thành th

 .104

M:R

lg 


1:2

9,1

1:2

24,51

1:2
ng có màu đ và có max trong kho ng 500nm đ n

530nm
T b ng trên ta th y các k t qu nghiên c u không đ ng nh t (pH t i u,
h s h p th và h ng s b n). M t s thông s đ nh l

ng ch a đ y đ : h s

h p th phân t , thành ph n và h ng s b n. Vì v y c n ph i nghiên c u chi ti t
Nguy n Th Thanh Huy n

1
3

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2


Khoá lu n t t nghi p

s t o ph c c a Ho3+ v i PAR đ có c s s d ng trong các nghiên c u ti p
theo (ph c đa ph i t và ng d ng phân tích c a nó ).
3. Các ph

ng pháp tr c quang đ xác đ nh thành ph n c a ph c trong

dung d ch
Có nhi u ph
dung d ch nh : ph
ph

ng pháp tr c quang đ xác đ nh thành ph n c a ph c trong
ng pháp t s mol, ph

ng pháp chuy n d ch cân b ng, ph

ng pháp h đ ng phân t gam,

ng pháp đ

lu n v n này, chúng tôi ch y u s d ng ph

ng th ng Acmut,… Trong

ng pháp t s mol, ph

ng pháp h


đ ng phân t gam.
3.1. Ph
Ph
Ph

ng pháp t s mol:
ng pháp t s mol còn g i là ph

ng pháp đ

ng cong bão hòa.

ng pháp này d a trên vi c xây d ng đ th s ph thu c c a A( A) vào s

bi n thiên n ng đ c a 1 trong 2 c u t trong khi n ng đ c a c u t kia không
đ i. N u ph c b n thì đ th thu đ

cg m2đ

ng th ng c t nhau, t s n ng đ

CM/CR ho c CR/CM, t i đi m c t chính là t s c a h s t l
gia t o ph c (đ
cong (đ

ng 2). Trong tr

ng 1). Ph

ng các c u t tham


ng h p ph c kém b n ta s thu đ

ng pháp này ti n hành trong 2 tr

cđ

ng

ng h p:

a, Khi CM = const, CR bi n đ i
b, Khi CR = const, CM bi n đ i

1

1

2

2

Nguy n Th Thanh Huy n

1
4

K31C - Khoa Hoá H c



Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

CM/CR

CR/CM

Hình 1.1:
3.2. Ph

th ph

ng pháp t s mol

ng pháp h đ ng phân t gam

H đ ng phân t gam là dãy dung d ch có t ng n ng đ CM + CR không
đ i, nh ng t s CM/CR bi n thiên. Dãy đ ng phân t gam đ

c chu n b nh

sau:
Pha các dung d ch g c có n ng đ mol/lit nh nhau r i tr n chúng theo
các t l khác nhau nh ng t ng th tích là không đ i. Ví d l y 1 ml dung d ch M
và 9ml dung d ch R, l y 2 ml dung d ch M và 8ml dung d ch R… sau đó đo m t
đ quang c a các dung d ch


b

c sóng đã ch n, l c ion không đ i, pH h ng

đ nh.

1

2
CM/CR
Hình 1.2:

th ph

ng pháp h đ ng phân t

Sau đó xây d ng đ th ph thu c gi a A( A) vào t l n ng đ hay t l
th tích c a 2 c u t
A=f(CR/CM);
Các đ

c a 2 h đ ng phân t .
A=f(VR/VM) hay A=f[CR/(CR + CM)]

ng cong đ u có c c đ i, đ i v i ph c thì 2 đ

đ i v i ph c kém b n thì đ th là đ
Nguy n Th Thanh Huy n

ng th ng c t nhau,


ng cong, lúc này ta ph i ngo i suy đ tìm
1
5

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

1 đi m c c đ i b ng cách kéo dài 2 đ

ng th ng c a 2 nhánh đ

ng cong, đi m

c t nhau chính là đi m c c đ i.
T i đi m c c đ i s

ng v i t l gi a các h s t l

ng c a 2 c u t trong

ph c.

4. Các cân b ng t o ph c

4.1. Cân b ng t o ph c hiđroxo c a ion kim lo i (đ đ n gi n ta b qua đi n
tích các ion kim lo i)
M + H2O

MOH + H

K1

[M(OH)] = K1.[M].h-1
M(OH) + H2O

M(OH)2 + H

K2

[M(OH)2] = K1.K2[M].h-2
…
M(OH)i-1 + H2O

M(OH)1 + H

Ki

[M(OH)i] = K1.K2…Ki[M].h-i
Trong đó [H]= h; CK là n ng đ c a ph c. Theo đ nh lu t b o toàn n ng
đ ban đ u ta có:
CM = [M] + [MOH] + [M(OH)2] +…+[M(OH)i] + CK

M  


CM  CK
l  K1h 1  K1K2h 2  ...  K1K2 ...Ki h i

Nguy n Th Thanh Huy n

1
6

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

Và

ng ĐHSP Hà N i 2
[ M (OH )i ] =

Khoá lu n t t nghi p

K K ...K
CM  CK
. 1 2i i
2
i
h
l  K1h  K1K2h  ...  K1K2 ...Ki h
1

4.2. Các cân b ng có liên quan đ n thu c th h u c H m R


H  H mR

H m1R

K0

 [ H m1R]  [ H mR]. h K0
H m R ฀฀ ฀฀
฀฀ H  H m1R

K1

 [ H m1R]  K1.[ H mR].h1
H m1 R ฀฀ ฀฀
฀฀ H  H m2 R

K2

 [ H m2 R]  K1.K2 .[ H mR].h2
H m( n 1) R ฀฀ ฀฀
฀฀ H  H mn R

Kn

 [ H mn R]  K1.K2 ...Kn .[ H mR].h n
Theo đ nh lu t b o toàn n ng đ ban đ u ta có:

CR  [ H m1R]  [ H mR]  [ H m1R]  [ H m2 R]  ...  [ H mn R]  qCK
CR  qCK

 [ H m R] 
1
1
l  hK0  h K1  h2 K1K2  ...  K1K2 ...Kn .h  n
 [ H mn R] 
5. Ph

K1K2 ...Kn
CR  qCK
.
hn
l  hK01  h1K1  h 2 K1K2  ...  K1K2 ...Kn .h  n

ng pháp Cama đ xác đ nh h s h p th phân t gam c a ph c
Gi s ph n ng t o ph c x y ra theo ph
M + qHR

Nguy n Th Thanh Huy n

MRq + qH+

ng trình:
Kcb

1
7

(1)

K31C - Khoa Hoá H c



Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

Trong các thí nghi m xác đ nh h s h p th phân t gam n ng đ ban đ u
c a các c u t luôn thay đ i tuân theo đi u ki n.
Các n ng đ ban đ u c a các c u t M và HR tuân theo t l h ng đ nh

CHR  qCM
Nhi t đ , pH l c ion, b dày cuvet và b

c sóng không đ i, xét tr

ng

h p thu c th HR và ph c MR4 đ u có màu (t c là cùng h p th ánh sáng
b

c sóng đang xét).
Ta dùng các kí hi u sau:
CM = C; CHR = qC; [ MRq ] = x; [M] = C - x; [HR] = q(C-x); [H] = h
HR

,

MRq


là h s h p th phân t gam c a thu c th và ph c

i v i các thí nghi m th i, theo đ nh lu t tác d ng kh i l

ng áp d ng

cho cân b ng (1) ta có:

[ MRq ]hq

xi hq
Kcb 

[ M ].[ HR]q (Ci  xi )[q(Ci  xi ) q ]

(2)

Kcb (Ci  xi )[q (Ci  xi ) q ]
xi 
hq

(3)

Theo đ nh lu t h p th ánh sáng và đ nh lu t c ng tính ta có:
Ai 

HR

[ HR] 


MRq

[ MRq ]

(4)

Trong đó Ai : m t đ quang c a dung d ch trong thí nghi m
L: b dày cuvet
Ai 

HR

q(C  x)l 

Nguy n Th Thanh Huy n

MRq

.xli

1
8

(5)
K31C - Khoa Hoá H c


Tr


ng ĐHSP Hà N i 2
T (5) suy ra: xi 

Khoá lu n t t nghi p

Ai  ql HRCi
MRq l  q HRl

(6)

Thay xi t (6) vào (3) ta có :
q
 Cil MRq  Ai 
Ai  ql HRCi  q 
K 


 MRl  q HRl  h  cb   MRq  ql HR 

T

q 1

(7)

ng t thí nghi m k ta có:

 Ckl MRq  Ak 
Ak  ql HRCk  q 


K 

 MRl  q HRl  h  cb   MRq  ql HR 
q

Chia (7) cho (8) ta đ

MRq

B xác đ nh đ

(8)

c:

Cil MRq  Ai
Ckl

q 1

 A  ql HRCi 
 i

 Ak  Ak  ql HRCk 

1

q 1

B


(9)

c vì q, l,  HR , Ai , Ak , Ci , Ck đ u bi t và Ci  n.Ck t (9) ta

có:

 MR  (lCi  BlCk )  Ai  BCk
q

  MRq 

n( Ai  BAk )
lCi (n  B)

Các giá tr  MRq tính đ

c là giá tr trung bình t m t s c p thí nghi m

v i n ng đ Ci và Ck c a kim lo i thay đ i.
Các s li u c a các thông s đ nh l

ng đ

c x lí th ng kê theo (th ng

kê trong hóa h c phân tích).

Nguy n Th Thanh Huy n


1
9

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

ph n 2: k thu t th c nghi m
Trong ph n này, chúng tôi trình bày k thu t th c nghi m g m pha hoá
ch t, máy móc và d ng c thí nghi m
1.Hoá ch t
1.1. Dung d ch PAR 10-3 M
Cân chính xác 0,2552g PAR (đã đ
trong bình đ nh m c 1000ml b ng n

c làm s ch trên cân phân tích) pha

c c t 2 l n, đ

c dung d ch PAR 10-3 M

1.2. Dung d ch Ho3+ 10-3M
Cân chính xác 0.374g Ho2O3 99% c a Nh t B n, cho vào c c t m
b ng HCl sau đó hoà tan vào bình đ nh m c đ n 1000ml b ng n
thu đ


t

c c t hai l n ta

c dung d ch Ho3+ 10-3M

1.3. Dung d ch HCl đ c, HCl 0,1N
1.4. Ch t ch thi xilen da cam
1.5. Dung d ch NaOH
1.6. Dung d ch KCl
Nguy n Th Thanh Huy n

2
0

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

2. Máy móc và d ng c
2.1. Máy quang ph UV-Vis
2.2. Máy pH met
2.3. Cân phân tích
2.4. Bình đ nh m c, buret, pipet, c c, ng đong


Ph n 3: K t qu th c nghi m và th o lu n
1. Nghiên c u hi u ng t o ph c Honmi - par
1.1. Ph h p th đi n t c a thu c th Ho(III) - PAR
Chúng tôi ti n hành kh o sát ph h p th đi n t PAR và ph c Ho(III)PAR

2 giá tr pH khác nhau: pH=5,1 và pH=10.
Chu n b dung d ch:

a.Hút 0,2 ml Ho (III) 10-3M cho vào c c, thêm vào đó 0,5 ml PAR.10-3M, 0,2 ml
KCl 1M, thêm n

c g n đ n v ch đ a lên máy pHmet dùng NaOH ho c HCl

đi u ch nh đ n pH= 5,1, chuy n vào bình đ nh m c 10ml, tráng đi n c c và c c
b ng n

c c t 2 l n, chuy n vào bình đ nh m c t i v ch 10 ml.

b. Dung d ch so sánh chu n b nh trên nh ng không có m t Ho(III)
c. Dung d ch Ho(III)- PAR có pH= 10 đ
d ch (a) nh ng pH đ

c chu n b hoàn toàn t

ng t dung

c đi u ch nh đ n pH= 10 .

d. Dung d ch PAR cùng n ng đ nh trên pH= 10.


Nguy n Th Thanh Huy n

2
1

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

Ti n hành đo ph h p th c a các dung d ch trên máy UV- Vis
th 300- 800 nm. Các k t qu thu đ

d ih p

c bi u di n trên hình 3.1.

Các đ c tr ng c a ph c và thu c th ( , pH, A đ

c bi u di n b ng 3.1)

A
0.6

2

0.5

1

4

0.4

0.3

3

0.2

0.1

0.0

400

450

500

550 l

Hình 3.1: Ph h p th đi n t c a các dung d ch ph c và thu c th
(1)Thu c th PAR t i pH= 5,1; CPAR= 5.10-5M
(2)Ph c PAR- Ho(III) t i pH= 5,1; CPAR= 5.10-5 M; CHo (III)= 2.10-5 M
(3) Thu c th PAR t i pH= 10; CPAR= 5.10-5M .

(4) Ph c PAR- Ho(III) t i pH= 10; cPAR= 5.10-5 M; CHo= 2.10-5 M.
B ng 3.1 : K t qu xác đ nh max c a dung d ch PAR và ph c đ n ligan

Nguy n Th Thanh Huy n

2
2

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

Dung d ch nghiên
c u

pH

max (nm)

PAR

5,1

413


Ho(III)- PAR

5,1

502

PAR

10

420

Ho(III)- PAR

10

515

Amax

0,164

1,397

Nh v y, pH=10 và pH=5,1 đ u có hi u ng t o ph c đ n ligan trong h
Ho(III)- PAR. Hi u gi a max c a ph c và c a thu c th t i pH=5,1 là: (502413) = 89nm, chênh l ch max = 0,164- 0,124= 0,04.
Hi u gi a max c a ph c và thu c th t i pH=10 là:
515- 420 =95nm, chênh l ch max= 0,397- 0,135=0,262.
K t lu n: Nh v y có s t o ph c gi a Ho(III) v i PAR


2 pH khác nhau

có thành ph n khác nhau.
1.2. S ph thu c m t đ quang c a ph c Ho(III)- PAR vào th i gian
kh o sát nh h

ng c a th i gian đ n s t o ph c Ho(III)- PAR,

chúng tôi ti n hành chu n b các dung d ch ph c các n ng đ c u t nh sau:
pH=5,1: CHo(III)= 6.10-5M; CPAR= 6.10-5M
pH=10: CHo(III)= 4.10-5M; CPAR= 8.10-5M
Ph n còn l i đo hoàn toàn t
dung d ch

ng t nh ph n I.a đo m t đ quang c a các

max=502 nm( pH=5,1) và max=515 nm( pH=10). Trong th i gian

50 phút các k t qu đ

c ghi trong b ng 3.2 và bi u di n d

Nguy n Th Thanh Huy n

2
3

i hình 3.2.

K31C - Khoa Hoá H c



Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

B ng 3.2: K t qu s ph thu c m t đ quang c a ph c vào t.
t(phút)
1

A(pH=5,1)
0,281

A(pH=10)
0,805

3

0,281

0,803

5

0,288

0,803


10

0,295

0,809

15

0,298

0,807

20

0,300

0,803

30

0,308

0,795

40

0,308

0,784


50

0,312

0,778

60

0,325

0,7

Nguy n Th Thanh Huy n

2
4

K31C - Khoa Hoá H c


Tr

ng ĐHSP Hà N i 2

Khoá lu n t t nghi p

A
0.8

2

0.6

0.4

1
0.2

0.0
0

10

20

30

40

50

60

t

Hình 3.2: S ph thu c m t đ quang c a ph c Ho(III)-PAR vào t
(1) pH=5,1

(2) pH=10

T hình 3.2 cho th y s ph thu c c a m t đ quang vào t:

T i pH=5,1 ph c Ho(III)-PAR hình thành ch m theo th i gian và sau đó thì
h ng đ nh.

nhi t đ phòng m t đ quang c a ph c này n đ nh trong th i gian

30 đ n 40 phút.
T i pH=10 ph c hình thành t

ng đ i nhanh và n đ nh trong th i gian 30

phút, sau 30 phút ph c gi m d n do

môi tr

ng ki m thu c th b oxi hoá

ch m, do đó có s phân hu ph c.
Vì v y, khi nghiên c u ph c

pH=5,1 (môi tr

ng axit y u) ch nên đo

m t đ quang sau khi pha ch 30 phút. T i pH=10 có th đo m t đ quang ngay
sau khi pha ch và không đo sau khi đã đ quá 30 phút.
1.3. Nghiên c u nh h

ng pH đ n kh n ng t o ph c c a PAR và Ho(III)

Nguy n Th Thanh Huy n


2
5

K31C - Khoa Hoá H c