Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THỎA NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN PHỐI TỬ, ĐA PHỐI TỬ
TRONG HỆ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) VỚI
AXIT L-ASPARTIC VÀ AXETYL AXETON TRONG DUNG DỊCH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐO pH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT


NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN PHỐI TỬ, ĐA PHỐI TỬ
TRONG HỆ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) VỚI
AXIT L-ASPARTIC VÀ AXETYL AXETON TRONG DUNG DỊCH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐO pH

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số:60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Hữu Thiềng

THÁI NGUYÊN - 2014
i LỜI CAM ĐOAN



Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, người thầy đã
tận tình chú đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng đào tạo, khoa Hóa học
trường ĐHSP Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm khoa
Hóa học trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã chia
sẻ, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập.

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014
TÁC GIẢ
NGUYỄN THỊ THOẢ iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 0
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3

3+
=Pr
3+
,Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
) 24 iv
2.3.2. Xác định hằng số bền của phức chất tạo thành trong các hệ Ln
3+
:HAcAc= 1:2 ở
25, 30, 35, 40 ±1
o
C (Ln
3+
=Pr
3+
, Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+

của phản ứng tạo phức
LnAcAcAsp ở 25, 30, 35, 40 ±1
o
C (Ln
3+
:Pr
3+
,Nd
3+
,Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
). 40
2.4.3. Xác định hằng số bền của phức chất tạo thành trong các hệ Ln
3+
: HAcAc
:H
2
Asp= 1:2:1 ở 25, 30, 35, 40 ±1
o
C (Ln
3+
= Pr
3+
, Nd
3+
, Sm

o
. 49
2.4.5. Xác định hằng số bền của phức chất tạo thành trong các hệ Ln
3+
: HAcAc
:H
2
Asp= 1:1:2 ở 25, 30, 35, 40 ±1
o
C (Ln
3+
= Pr
3+
, Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
) 51
2.4.6. Xác định các thông số nhiệt động G
o
, H
o
, S
o
của phản ứng tạo phức
LnAcAc(Asp)

HAcAc : Axetyl axeton
HEDTA: Axit hiđroxi etylenđiamintriaxetic
H
2
SS :
Axit sunfosalixilic

Ln : Lantanit
Ln
3+
: Ion lantanit
MTB :
Metylthymol xanh

NTA : Axit nitrilotriaxetic
NTĐH : Nguyên tố đất hiếm
PAR : 4- (2-piridilazo)- rezoxim
XDTA : Axit xyclohexan điamin tetraaxetic
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Kết quả chuẩn độ dung dịch H
2
Asp ở 25, 30, 35, 40±1
o
C. 18
Bảng 2.2. Kết quả chuẩn độ dung dịch HAcAc


, Gd
3+
) 24
Bảng 2.5. Giá trị logarit hằng số bền của các phức chất của một số NTĐH với axit
L-aspartic ở các nhiệt độ 25, 30, 35, 40 ±1
o
C. 29
Bảng 2.6. Kết quả chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc = 1:2 ở nhiệt độ 25 ±1
o
C
(Ln
3+
=Pr
3+
,Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
) 30
Bảng 2.7. Giá trị logarit hằng số bền của các phức chất của một số NTĐH với
axetyl axeton ở các nhiệt độ 25, 30, 35, 40 ±1
o
C. 33
Bảng 2.8. Kết quả chuẩn độ các hệ Ln

LnAcAcAsp ở 25, 30, 35, 40 ±1
o
C (Ln
3+
:Pr
3+
,Nd
3+
,Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
). 42
Bảng 2.11.Kết quả chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc:H
2
Asp =1:2:1 ở nhiệt độ 25
±1
o
C (Ln
3+
=Pr
3+
,Nd
3+
, Sm
3+

2
Asp = 1:1:2 ở nhiệt độ 25
±1
o
C (Ln
3+
=Pr
3+
,Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
) 52
Bảng 2.15. Giá trị logarit hằng số bền của các phức LnAcAc(Asp)
2
2
-

ở 25, 30, 35,
40 ±1
o
C. 57
Bảng 2.16. Các thông số nhiệt động G
o
, H
o

Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
). 25
Hình 2.3. Đƣờng cong chuẩn độ hệ Pr
3+
: H
2
Asp= 1:2 ở 25, 30, 35, 40±1
o
C 26
Hình 2.4. Đƣờng cong chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc= 1:2 ở 25

±1
o
C (Ln
3+
: Pr
3+
,
Nd
3+
, Sm

, Gd
3+
). 35
Hình 2.7. Đƣờng cong chuẩn độ hệ Pr
3+
: HAcAc: H
2
Asp= 1:1:1 ở 25, 30, 35, 40±1
o
C 36
Hình 2.8. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc logk
111
= f(1/T) 41
Hình 2.9. Đƣờng cong chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc: H
2
Asp= 1:2:1 ở 25

±1
o
C,
(Ln
3+
: Pr
3+
, Nd
3+
, Sm
3+

3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
). 53
Hình 2.13. Đƣờng cong chuẩn độ hệ Pr
3+
: HAcAc: H
2
Asp= 1:1:2 ở 25, 30, 35,
40±1
o
C 54
Hình 2.14. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc logk
112
= f(1/T) 58 1
MỞ ĐẦU

Trong khoảng vài chục năm trở lại đây hóa học phức chất của các nguyên tố
đất hiếm với các amino axit đang đƣợc phát triển mạnh mẽ. Các aminoaxit là những
hợp chất hữu cơ tạp chức ,trong phân tử có chứa 2 loại nhóm chức : nhóm amin và
nhóm cacboxyl; do đó chúng có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại.Còn
nguyên tử của các NTĐH có nhiều obitan trống, độ âm điện tƣơng đối lớn, do đó
chúng tạo đƣợc phức chất bền với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ.Vì vậy việc nghiên

HacAc theo tỉ lệ mol các cấu tử xác định ở các nhiệt độ khác nhau.
2. Nghiên cứu sự hình thành phức đa phối tử trong hệ Ln(III)-HAcAc-H
2
Asp theo tỉ
lệ mol các cấu tử xác định ở các nhiệt độ khác nhau; xác định hằng số bền của phức
tạo thành và các thông số nhiệt động của phản ứng tạo phức ở các nhiệt độ khác nhau.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
-Xác định hằng số phân li của axit L-aspartic ở nhiệt độ 25; 30; 35; 40 ±1
o
C
-Xác định hằng số phân li của axetyl axeton ở nhiệt độ 25, 30, 35, 40
o
C ±1
o
C
-Nghiên cứu sự tạo thành phức đơn phối tử trong hệ Ln(III) – H
2
Asp, Ln(III) –
HAcAc (Ln= Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) theo tỉ lệ mol các cấu tử 1:2, ở các nhiệt độ 25; 30;
35;40 ±1
o
C; xác định hằng số bền của các phức tạo thành.
-Nghiên cứu sự tạo thành phức đa phối tử trong hệ Ln(III)- HAcAc- H
2
Asp theo tỉ
lệ mol các cấu tử lần lƣợt là 1:1:1, 1:2:1, 1:1:2 ở các nhiệt độ 25; 30; 35; 40 ±1
o
C:

+ Xác định hằng số bền của các phức tạo thành.

6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
n
5s
2
5p
6
5d
m
6s
2
Trong đó: n thay đổi từ 0 đến 14
m chỉ nhận các giá trị là 0 hoặc 1
Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f, các lantanit đƣợc chia thành hai phân
nhóm:
Phân nhóm xeri (phân nhóm nhẹ ):
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd
4f
0

7+6
4f
7+7
4f
14
5d
1

Khi bị kích thích nhẹ, một trong các electron 4f (thƣờng là một) nhảy sang phân
lớp 5d, các electron còn lại bị các electron 5s
2
5p
6
chắn với tác dụng bên ngoài nên
không có ảnh hƣởng quan trọng đến tính chất của đa số Lantanit. Nhƣ vậy tính chất của
Lantanit đƣợc quyết định chủ yếu bởi các electron 5d
1
6s
2
, bởi vậy các Lantanit giống
với nhiều nguyên tố d nhóm IIIB. 4
Sự khác nhau trong cấu trúc nguyên tử ở lớp ngoài thứ ba ít có ảnh hƣởng đến
tính chất hoá học của chúng nên các Lantanit rất giống nhau về tính chất.
Một số tính chất chung của các NTĐH
- Là những kim loại màu trắng bạc, khi tiếp xúc với không khí tạo ra các oxít
- Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tƣơng đối cao
- Là những kim loại tƣơng đối mềm, độ cứng tăng theo số hiệu nguyên tử

obitan 4f sang obitan 5d; Pr( 4f
3
6s
2
) có thể có số ôxi hoá +4 nhƣng không đặc trƣng
bằng Ce; Eu( 4f
2
6s
2
),Sm( 4f
6
6s
2
) ngoài số ôxi hoá +3 còn có số ôxi hoá +2.[12]

5
1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH
*Oxit của các NTĐH (Ln
2
O
3
)
Oxit của các nguyên tố này là những chất rắn vô định hình hay ở dạng tinh
thể, có màu gần giống nhƣ màu Ln
3+
trong dung dịch và cũng biến đổi màu theo
quy luật biến đổi tuần hoàn, rất bền nên trong thực tế thƣờng thu các nguyên tố này

®
2LnCl
3
+ 6NH
3
+ 3H
2
O
Ln
2
O
3
đƣợc điều chế bằng cách nung nóng các hydroxit hoặc các muối của các
NTĐH [12].
* Hydroxit của NTĐH: [Ln(OH)
3
]
Hydroxit của NTĐH là những chất kết tủa ít tan trong nƣớc, trong nƣớc thể
hiện tính bazơ yếu, độ bazơ giảm dần từ La(OH)
3
đến Lu(OH)
3
, tan đƣợc trong các
axit vô cơ và muối amoni, không tan trong nƣớc và trong dung dịch kiềm dƣ.
Ln(OH)
3
không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln
2
O
3

: Là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết tinh từ
dung dịch tạo thành muối ngậm nƣớc. Các muối này đƣợc điều chế từ các nguyên tố
hoặc bằng tác dụng của Ln
2
O
3
với dung dịch HCl; ngoài ra còn đƣợc điều chế bằng
tác
dụng của CCl
4
với Ln
2
O
3
ở nhiệt độ 400 - 600
0
C hoặc của Clo với hỗn hợp
Ln
2
O
3

và than. 6
Các phản ứng:
2Ln
2
O

3
)
3
. 2MNO
3
(M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO
3
)
3
không bền, ở nhiệt độ
khoảng 700
0
C - 800
0
C bị phân huỷ tạo thành oxit.
4Ln(NO
3
)
3

®
2Ln
2
O
3
+ 12NO
2
+ 3O
2


4
)
3
đƣợc điều chế bằng
cách hoà tan oxit, hidroxit hay cacbonat của NTĐH trong dung dịch H
2
SO
4
loãng.
Ngoài ra còn một số muối khác nhƣ: muối florua, muối cacbonat, muối photphat,
muối oxalat…, các muối này đều không tan. Chẳng hạn nhƣ muối Ln
2
(C
2
O
4
)
3
có độ
tan trong nƣớc rất nhỏ, khi kết tinh cũng ngậm nƣớc [12].
1.2 SƠ LƢỢC VỀ AXIT L-ASPARTIC, AXETYL AXETON
1.2.1. Sơ lược về axit L-aspartic
Axit L-aspartic là một trong 20 amino axit sinh protein. Axit aspartic là tiền chất
của nhiều axit amin, bao gồm bốn axit amin thiết yếu ở ngƣời là methionin, threonin,
isolơxin và lysin [2].
Công thức phân tử: C
4
H
7
NO

0
C
0,5
pKa
2,09
3,86
9,82

Axit L-aspartic là aminoaxit axit, trong phân tử có một nhóm amin và hai nhóm
cacboxyl. Amino axit nói chung, axit L-aspartic nói riêng có khả năng tạo phức tốt với
kim loại trong đó có NTĐH, kể cả phức đơn và đa phối tử. Tuy nhiên phức đa phối tử
của NTĐH với axit L-aspartic và axetylaxeton còn ít đƣợc nghiên cứu.
1.2.2. Sơ lược về axetyl axeton :
Công thức phân tử : C
5
H
8
O
2
Công thức cấu tạo :

CH
3
C
O
CH
2
C
O
CH

O
CH
3

CH
3
C CH C CH
3
OH
O

Dạng cacbonyl Dạng enol
Ở điều kiện thƣờng axetyl axeton có chứa 76,4% dạng cis-enol và 23,6% dạng
xeton, điểm nóng chảy của dạng enol là -9
0
C, còn dạng xeton là -23
0
C ( tỉ lệ này
biến đổi theo bản chất của dung môi) vì ở dạng enol có sự liên hợp của
liên kết hiđro nội phân tử. Sự tồn tại đồng thời hai dạng cacbonyl và enol làm cho
axetyl axeton có tính chất phong phú và đặc trƣng. Nguyên tử hiđro trong cis-enol
của axetyl axeton tham gia phản ứng tạo phức màu kiểu chelat ( phức vòng càng)
với nhiều kim loại hoá trị hai và hoá trị ba nhƣ: Cu
2+,
Fe
2+
, Al
3+
, Ni
2+

C
CH
3+
H
+
O O
;
K
A

Giá trị của pK
A
của axetyl axeton là : pK
A
= 9,375.
Để đơn giản trong nghiên cứu chúng tôi viết tắt axetyl axeton sau khi đã
axit hoá là : HAcAc.
9

1.3. SƠ LƢỢC VỀ PHỨC CHẤT CỦA NTĐH
1.3.1. Đặc điểm chung
NTĐH có nhiều obitan trống, có độ âm điện tƣơng đối lớn do đó
chúng tạo đƣợc phức chất với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ, khả năng tạo phức của
các NTĐH kém hơn so với các nguyên tố họ d. Đó là do các electron f bị che chắn

tƣơng hỗ của các nhóm này mà phức chất tạo thành là hợp chất vòng (hợp chất
chelat) có số cạnh khác nhau nhƣ 3, 4, 5, 6 cạnh… Độ bền của phức chất phụ thuộc vào
số cạnh, trong đó vòng 5, 6 cạnh là bền nhất . 10
E.O.Zeviagisep cho rằng sự tạo phức vòng không xảy ra trong môi trƣờng
axit hoặc trung tính mà chỉ xảy ra khi kiềm hoá dung dịch. Tuy nhiên khi kiềm hoá
đến pH > 9 thì phức chất bị phân huỷ do tạo thành kết tủa hiđroxit đất hiếm.
Theo Vickery khi tách các NTĐH nhờ các tác nhân tạo phức là các
aminoaxit thì trong số các amino axit khảo sát: histidin, glixin, xistin… chỉ có
histidin và mức độ nhỏ hơn là glixin mới tạo nên các phức bền với các
NTĐH trong các dung dịch trung tính hay amoniac[13].
1.3.2. Khả năng tạo phức của NTĐH với amino axit
Phức tạo bởi các NTĐH và amino axit trong dung dịch thƣờng là phức bậc. Sự
tạo thành phức bậc đƣợc xác nhận khi nghiên cứu tƣơng tác giữa các NTĐH với
glixin và alanin bằng phƣơng pháp đo độ dẫn điện riêng. Đối với amino axit, anion
của amino axit H
2
NCHRCOO
-
chứa 3 nhóm cho electron(O:, N:, O=) trong đó oxi
của nhóm xeton ít khi liên kết với ion kim loại cùng hai nhóm kia, vì khi liên kết nhƣ
vậy sẽ tạo vòng 4 cạnh không bền.
Đối với các amino axit có nhóm chức ở mạch nhánh, nếu nhóm chức này
mang điện tích dƣơng, ví dụ acginat thì độ bền của phức giảm đi chút ít do sự đẩy
tĩnh điện. Nếu các nhóm này mang điện tích âm nhƣ glutamat thì chúng có thể tham
gia tạo liên kết để tạo thành phức chất hai nhân bền (một phân tử nƣớc đóng vai trò
cầu nối).[3]
Các ion đất hiếm điện tích lớn nên chúng có khả năng tạo thành phức chất đa

: PAR : CCl
3
COO
-
=1 : 2 : 1.

e
=(4,04
±
0,02).10
4
.
lg
b
=25,55
±
2,02.
Nhóm tác giả [10] đã nghiên cứu sự tạo phức đơn ligan 4-(2- piridilazo) –
rezocxin (PAR) – Dy
3+
; phức đa ligan PAR – Dy
3+
- HX (HX=CH
3
COOH,
CCl
3
COOH) bằng phƣơng pháp trắc quang. Kết quả là đã tìm đƣợc các điều kiện
tạo phức tối ƣu, xác định đƣợc thành phần, cơ chế tạo phức và các thông số định
lƣợng của các phức PAR – Dy

n
X “không màu” trong phức của Nd(III) với thuốc thử MTB đã làm thay
đổi các tham số định lƣợng và điều kiện của quá trình tạo phức nhƣ tỉ lệ tối ƣu,
hệ số hấp thụ phân tử mol và hằng số bền của phức. Các phức đa ligan có ƣu
điểm hơn phức đơn ligan là: mật độ quang ổn định hơn, khoảng pH tạo phức
tối ƣu hẹp hơn, hằng số bền cao hơn và hệ số hấp thụ mol phân tử cao hơn.
Bằng phƣơng pháp chuẩn độ đo pH, tác giả [14] đã nghiên cứu sự tạo
phức đơn, đa phối tử trong hệ nguyên tố đất hiếm(Sm, Eu, Gd) với amino
axit (L- histidin, L- lơxin, L-tryptophan) và axetyl axeton. Kết quả thu đƣợc
cho thấy:đ
ã xác định đƣợc hằng số bền của phức chất giữa Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
với
L- 12
histidin, L- lơxin, L-tryptophan và axetyl axeton
theo tỷ lệ 1:2 ở 25
±
1
0
C. Độ bền
của phức tăng theo trật tự của phức đơn từ Sm
¸
Gd. Sự tạo phức xảy ra tốt nhất ở

Nhóm tác giả [18] nghiên cứu phức đơn phối tử của một số NTĐH với glixin
và threonin đã xác định đƣợc hằng số bền của phức chất tạo thành và các thông số
nhiệt động của phản ứng tạo phức. Kết quả cho thấy các phản ứng tạo phức là phản
ứng tự xảy ra và toả nhiệt.
Các kết quả nghiên cứu phức đơn, đa phối tử ở trên cho thấy phức đa phối tử
bền hơn phức đơn phối tử; với tỉ lệ mol của các cấu tử tạo phức trong các hệ khác
nhau thì hằng số bền có giá trị khác nhau; với tỉ lệ các cấu tử tạo phức với các phối tử
khác nhau các hằng số bền của phức chất có giá trị khác nhau.
Phức đa phối tử bền hơn phức đơn phối tử

1.4.Phƣơng pháp chuẩn độ đo pH
Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để nghiên cứu phức chất trong dung dịch
nhƣ: phƣơng pháp trắc quang, phƣơng pháp trao đổi ion, phƣơng pháp điện thế,
phƣơng pháp cực phổ, phƣơng pháp chuẩn độ đo pH…Trong phần này chúng tôi
chỉ đề cập một số nét chủ yếu của phƣơng pháp chuẩn độ đo pH sử dụng trong
luận văn.Cơ sở của phƣơng pháp là
Giả thiết M là ion tạo phức, HL là phối tử khi có sự tạo phức giữa ion kim loại với
phối tử có sự giải phóng ion H
+
: 13

M HL MH H
+
++€
( bỏ qua sự cân bằng điện tích)
Do đó khi xác định đƣợc nồng độ ion H
+

i
, Z
i
là nồng độ và điện tích của ion thứ i
Tiến hành chuẩn độ dung dịch phối tử khi không và có mặt ion đất
hiếm, xây dựng đƣờng cong chuẩn độ biểu diễn sự phụ thuộc của pH vào số
đƣơng lƣợng bazơ kết hợp với một mol axit, từ đó dựa vào sự khác nhau của
hai
đƣờng cong đó để kết luận về sự tạo phức trong dung dịch. Đƣờng cong
chuẩn
độ hệ khi có mặt ion đất hiếm

thấp

hơn đƣờng cong chuẩn độ phối tử
tự do thì
có sự tạo phức, đƣờng cong chuẩn độ phối tử khi có mặt ion đất
hiếm thƣờng
càng thấp so với đƣờng cong chuẩn độ của phối tử tự do thì sự tạo phức càng
mạnh, bởi vì khi đó lƣợng ion H
+
giải phóng ra càng nhiều làm giảm pH của dung
dịch [4].
1.4.1.Phương pháp xác định hằng số bền của phức đơn phối tử
Giả sử M là ion trung tâm, L là phối tử, giả thiết phức chất tạo thành từng bậc nhƣ sau:
M L ML+ €
;k
1

2

ML ML ML
k k k
M L ML L ML L
-
é ù é ù é ù
ê ú ê ú ê ú
ë û ë û ë û
é ùé ù é ùé ù é ùé ù
ê úê ú ê úê ú ê úê ú
ë ûë û ë ûë û ë ûë û
= = =
(1.1)
Có nhiều phƣơng pháp xác định hằng số bền của phức chất. Trong đề tài này chúng
tôi chọn phƣơng pháp Bjerrum. Theo Bjerrum, hằng số bền của phức tạo thành đƣợc
xác định thông qua nồng độ của phối tử tự do.

L
M
CL
n
C
éù
-
êú
ëû
=
(1.2)
Trong đó: C
L
, C

é ù é ù é ù
ê ú ê ú ê ú
ë û ë û ë û
+ + +
=
+ + +

Kết hợp với (1.1) ta có

2
1 1 2 1 2
2
1 1 2 1 2
2
1
n
n
n
n
k L k k L nk k k L
n
k L k k L k k k L
é ù é ù é ù
ê ú ê ú ê ú
ë û ë û ë û
é ù é ù é ù
ê ú ê ú ê ú
ë û ë û ë û
+ + +
=

Phƣơng pháp xác định hằng số bền của phức đa phối tử dựa theo [19] là:
Giả sử M là ion trung tâm, L và A là hai phối tử. Giả thiết các phản ứng tạo
phức xảy ra từng bậc trong dung dịch nhƣ sau:
M L ML+ €
; k
01
2
ML L ML+ €
; k
02
M A MA+ €
; k
10

2
MA A MA+ €
; k
20 15
MA L MAL+ €
;
111
MA
k

ML A MAL+ €
;
111

112
MA L
k
;
1
n
n
ML L ML
-
+ €
; k
0n
1nn
MA A MA
-
+ €
; k
0m
nn
ML A MAL+ €
;
11
n
ML
n
k
;
1nn
MAL L MAL
-

k
-
;

Trong đó
111
ML
k
;
111
MA
k
;
2
121
MA
k
;
2
112
ML
k
;
01 02 10 20
; ; ;k k k k
là hằng số bền từng bậc của phức chất.
Theo các cân bằng tạo phức ta có:
01
;
ML

ML
k
ML L
-
éù
êú
ëû
=
é ùé ù
ê úê ú
ë ûë û

01
;
ML
k
ML
éù
êú
ëû
=
é ùé ù
ê úê ú
ë ûë û

2
02
;
ML
k

MAL
k
ML A
éù
êú
ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
ëû

111
;
MA
MAL
k
MA L
éù
êú
ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
ëû

êú
êú
ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
ëû

112
2
;
MAL
MAL
k
ML A
éù
êú
êú
ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
ëû


ML
n
n
n
MAL
k
ML A
éù
êú
êú
ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
êú
ëû

1
11
1
;
n
MAL
n
n
n
MAL

ëû
=
éù
éù
êú
êú
ëû
êú
ëû

1
11
;
1
m
MA L
m
m
m
MA L
k
ML A
-
éù
êú
êú
ëû
=
éù
éù

kkkb =++
hoặc
121 10 111
121
lg lg lg lg
MA MAL
kk kb =+ +

2
112 01 112
02
lg lg lglg
ML
kkkb =++
hoặc
112 01 111
112
lg lg lg lg
ML MAL
kk kb =+ +

…………………………………………….
Với
111
b
121
b
112
b
… là hằng số bền tổng cộng của phức chất.