ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HOÀI THU

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU
TÍNH CHẤT PHỨC CHẤT 2-THIOPHENAXETAT
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NẶNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN, NĂM 2016
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HOÀI THU

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU
TÍNH CHẤT PHỨC CHẤT 2-THIOPHENAXETAT
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NẶNG
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60 44 01 13

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

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

tới cô giáo - PGS. TS. Nguyễn Thị Hiền Lan - người hướng dẫn khoa học đã
tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập,
nghiên cứu và hoàn thành luận văn
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Hóa Vô cơ,
Thư viện, Khoa Hóa học, Khoa Sau Đại học - Trường Đại học Sư phạm
Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành bản
luận văn này
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới BGĐ, bạn bè, đồng nghiệp Trung
tâm dạy nghề và giáo dục thường xuyên thành phố Lào Cai – Tỉnh Lào Cai,
cùng những người thân yêu trong gia đình đã luôn giúp đỡ, quan tâm, động
viên, chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt khóa học.
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Thị Hoài Thu

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... ii
MỤC LỤC .........................................................................................................................iii
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ............................................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH..............................................................................................vi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................ 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................... 2
1.1. Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của
chúng .................................................................................................................................... 2

3.2. Chuẩn bị hoá chất ...................................................................................................27
3.2.1. Dung dịch LnCl3 ...........................................................................................27
3.2.2. Dung dịch EDTA 10-2M .............................................................................27
3.2.3. Dung dịch đệm axetat có pH ≈ 5 ..............................................................27
3.2.4. Dung dịch Asenazo III ~ 0,1% .................................................................28
3.2.5. Dung dịch NaOH 0,1M ..............................................................................28
3.3. Tổng hợp các phức chất 2-thiophenaxetat đất hiếm ......................................28
3.4. Phân tích hàm lượng của ion đất hiếm trong phức chất ................................29
3.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp hấp thụ phổ hồng ngoại .. 31
3.6. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt ....................34
3.7. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ khối lượng ...................38
3.8. Nghiên cứu khả năng phát huỳnh quang của các phức chất ................... 46
KẾT LUẬN .....................................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................52

iv


CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

HTPA

:

Axit 2-thiophenaxetic

Ln

:


Bảng 3.1. Hàm lượng ion kim loại trong các phức chất 2-thiophenaxetat
đất hiếm nặng ................................................................................ 29
Bảng 3.2. Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại
của phối tử và phức chất 2-thiophenaxetat đất hiếm (cm-1) .......... 32
Bảng 3.3. Kết quả phân tích nhiệt của các phức chất 2-thiophenaxetat
đất hiếm ............................................................................... 37
Bảng 3.4. Các mảnh ion giả thiết trong phổ khối lượng của các phức chất
2- thiophenaxetat đất hiếm............................................................. 41

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit HTPA.......................................... 30
Hình 3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Na[Tb(TPA)4] ................... 30
Hình 3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Na[Dy(TPA)4]................... 31
Hình 3.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Na[Ho(TPA)4]................... 31
Hình 3.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Na[Yb(TPA)4]................... 32
Hình 3.6. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Na[Tb(TPA)4] ................... 35
Hình 3.7. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Na[Dy(TPA)4] ................... 35
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Na[Ho(TPA)4] ................... 36
Hình 3.9. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Na[Yb(TPA)4] ................... 36
Hình 3.10. Phổ khối lượng của phức chất Na[Tb(TPA)4................................ 39
Hình 3.11. Phổ khối lượng của phức chất Na[Dy(TPA)4] .............................. 39
Hình 3.12. Phổ khối lượng của phức chất Na[Ho(TPA)4] .............................. 40
Hình 3.13. Phổ khối lượng của phức chất Na[Yb(TPA)4] .............................. 40
Hình 3.14. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Na[Tb(TPA)4] .............. 45
Hình 3.15. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Na[Dy(TPA)4] .............. 46
Hình 3.16. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Na[Ho(TPA)4] .............. 47
Hình 3.17. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Na[Yb(TPA)4] .............. 48


1


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức
của chúng
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH)
Các nguyên tố đất hiế m (NTĐH) bao gồm: 3 nguyên tố thuộc nhóm IIIB
là scandi (Sc, Z = 21), ytri (Y, Z = 39), lantan (La, Z = 57) và các nguyên tố họ
lantanit. Họ lantan (Ln) gồm 14 nguyên tố 4f có số thứ tự từ 58 đến 71 được
xếp vào cùng một ô với lantan [7]: Xeri (58Ce), prazeodim (59Pr), neodim
(60Nd), prometi (61Pm), samari (62Sm), europi (63Eu), gadolini (64Gd), tecbi
(65Tb), disprozi (66Dy), honmi (67Ho), ecbi (68Er), tuli (69Tm), ytecbi (70Yb) và
lutexi (71Lu). Như vậy các nguyên tố đất hiếm thuộc nhóm IIIB và chu kỳ 6 của
bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Cấu hình electron chung của của nguyên tố đất hiếm là:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2.
Trong đó: n có giá trị từ 0 đến 14
m nhận giá trị 0 hoặc 1
Dựa vào đặc điểm xây dựng electron trên phân lớp 4f mà các nguyên tố
lantanit được chia thành hai phân nhóm [14].
Bảy nguyên tố đầ u từ Ce đế n Gd có electron điề n vào các obitan 4f tuân
theo quy tắ c Hund, nghiã là mỗi obitan mô ̣t electron, ho ̣p thành phân nhóm xeri
hay nhóm lantanit nhe ̣.
La
4f05d1
Phân nhóm xeri



Bảy nguyên tố còn lại từ Tb đế n Lu có electron thứ hai tiếp tục điề n vào
các obitan 4f, họp thành phân nhóm tecbi hay nhóm lantanit nặng.
Phân nhóm tecbi

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

4f7+2

4f7+3

4f7+4

4f7+5

4f7+6

4f7+7



nhiêṭ đô ̣ sôi, tỉ khố i của các nguyên tố lantanit cũng biế n đổ i tuầ n hoàn theo
điêṇ tích ha ̣t nhân. Các giá tri ̣ này đều đạt cực tiể u ở nguyên tố Eu (4f76s2) và
nguyên tố Yb (4f146s2), có lẽ vì trong đó chỉ có hai electron 6s tham gia vào
liên kế t kim loa ̣i, còn các cấ u hình bề n f7 và 4f14 không tham gia. Electron hóa
tri ̣ của các nguyên tố lantanit chủ yế u là các electron 5d16s2 nên tra ̣ng thái oxi
hóa bền và đặc trưng của chúng là +3. Tuy nhiên, những nguyên tố đứng gầ n
các nguyên tố La (4f0), Gd (4f7), Lu (4f14) có số oxi hóa thay đổi như nguyên tố
Ce (4f25d0) ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa đặc trưng là +4. Đó là viê ̣c
chuyể n 2 electron 4f sang obitan 5d. Tương tự như vâ ̣y nguyên tố Pr (4f36s2) có
thể có số oxi hóa +4 nhưng kém đặc trưng hơn so với nguyên tố Ce. Ngươ ̣c la ̣i,
nguyên tố Eu (4f76s2) ngoài số oxi hóa +3 vì có cấ u hình nửa baõ hòa nên
tương đố i bề n nên còn có số oxi hóa +2 do mất hai electron ở phân lớp 6s;
nguyên tố Sm (4f66s2) cũng có số oxi hóa +2 nhưng kém đặc trưng hơn so với
nguyên tố Eu. Điều tương tự cũng xảy ra trong phân nhóm tecbi: Các nguyên tố
Tb (4f96s2), Dy (4f106s2) có thể có số oxi hóa +4, còn các nguyên tố Yb
(4f146s2), Tm (4f136s2) có thể có số oxi hóa +2. Tuy nhiên, các mức oxi hóa +2
và +4 đều kém bền và có xu hướng chuyển về mức oxi hóa +3 [14].
Từ tính của các NTĐH cũng biế n đổ i tuầ n hoàn. Các nguyên tố có từ tính
do phân lớp 4f có electron đô ̣c thân. Các nguyên tố không có từ tiń h là những
nguyên tố có cấ u hình 4f0 (La) và 4f14 (Lu). Các nguyên tố có từ tính yế u là
nguyên tố mà phân lớp 4f điề n gầ n đầ y electron. Nguyên tố Samari là kim loa ̣i
có từ tin
́ h ma ̣nh khác thường vì trên obitan 4f của nguyên tử có 6 electron đô ̣c
thân. Màu sắ c của các ion Ln3+ biế n đổ i mô ̣t cách có quy luâ ̣t theo đô ̣ bề n tương
đố i của tra ̣ng thái 4f. Chẳ ng ha ̣n, các ion có cấ u hình 4f0, 4f7 và 4f14 cũng như
4f1 và 4f13 (4f1 gầ n 4f0 , 4f13 gầ n 4f14) đề u không màu, các ion còn la ̣i đề u có
màu. Sự biế n đổ i màu của cả daỹ NTĐH có tính chấ t tuầ n hoàn. Bảy nguyên tố
đầ u (các nguyên tố phân nhóm Ce) màu đâ ̣m hơn bảy nguyên tố sau (các

Pr3+

(4f2)

lục vàng

Ho3+

(4f10)

vàng

Nd3+

(4f3)

tím hồng

Er3+

(4f11)

hồng

Pm3+ (4f4)

Hồng

Tm3+


không màu

Về mặt hóa học, các nguyên tố lantanit là những kim loại hoạt động, chỉ
kém kim loại kiềm và kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh
hơn các nguyên tố phân nhóm tecbi [14].
Ở da ̣ng tấm, các nguyên tố lantanit bề n trong không khí khô. Trong
không khí ẩm, kim loại bi ̣ mờ đu ̣c nhanh chóng vì bi ̣ phủ màng cacbonat bazơ
đươ ̣c ta ̣o nên do tác du ̣ng với hơi nước và khí cacbonic.
Ở 2000C - 4000C, các nguyên tố lantanit cháy trong không khí ta ̣o thành
các oxit và các nitrua.
Các nguyên tố lantanit tác dụng được với halogen, S, C, Si, P. Chúng tác
dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng, dễ tan trong axit HCl, HNO 3
và ít tan trong HF, H3PO4 vì các muối ít tan LnF3, LnPO4 tạo thành ngăn cản
khả năng phản ứng của chúng.
Các nguyên tố lantanit không tan trong kiềm, kể cả khi đun nóng. Ở
nhiệt độ cao, các nguyên tố lantanit có thể khử được oxit của nhiều kim loại, ví
dụ: Sắt oxit, mangan oxit [14].
1.1.2. Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm có khả năng tạo phức chất với các phối tử vô cơ
và hữu cơ, do có nhiều obitan 4f trống. Khả năng tạo phức của các NTĐH
không mạnh bằng các nguyên tố họ d vì chúng có các electron f bị chắn mạnh
bởi các electron ở lớp ngoài cùng và các ion đất hiếm Ln 3+ có kích thước lớn

5


làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng với các phối tử. Bán kính của ion đất
hiếm (0,99 ÷ 1,22 Å) lớn hơn của các nguyên tố họ d (0,85 ÷ 1,06 Å). Do đó,
khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm tương đương với các kim loại
kiềm thổ.


nguyên tử cho là O hoặc là N thì thuộc loại bazơ cứng, còn phố i tử chứa
nguyên tử cho là S thì thuộc loại bazơ mề m, do vậy trật tự nêu trên là hợp lí [2].
Mặc dù vòng chelat có nối đôi của các phức chất đất hiếm không có tính
thơm, song sự có mặt của các nhóm thế ở phối tử hữu cơ có hiệu ứng làm tăng
mật độ electron  trên vòng chelat cũng góp phần làm bền thêm phức chất.
Đặc trưng quan trọng của các phức chất đất hiếm là sự gầ n nhau về tiń h
chất của chúng. Chẳng hạn; các giá tri ̣ hằng số bền, đô ̣ bề n nhiêt,̣ cấ u trúc tinh
thể ,…chỉ khác nhau rất ít là do sự giống nhau về cấu trúc electron (việc điền
electron vào phân lớp 4f) lớp ngoài cùng và sự biến đổi rất chậm bán kính ion
khi tăng dần số thứ tự của nguyên tử trong dãy NTĐH (do sự colantanit).
Khuynh hướng chung là sự tăng dần hằng số bền của các phức chất theo chiều
giảm dần bán kính ion của chúng [2].
Đặc thù tạo phức chất của NTĐH có số phối trí cao nên các NTĐH còn
có khả năng tạo phức chất hỗn hợp phối tử không những với các phối tử có
dung lượng phối trí thấp mà cả các phối tử có dung lượng phối trí cao. Phức
chất của các ion đất hiếm có số phối trí cao và thay đổi. Trước đây, người ta
cho rằng khi tạo phức chất các ion đất hiếm có số phối trí đặc trưng là 6, nhưng
những năm gần đây đã có những chứng minh bằng thực nghiệm số phối trí của
ion đất hiếm của nhiều trường hợp là khác nhau, số phối trí 6 không phải đặc
trưng nhất, số phối trí của ion đất hiếm có thể là 7, 8, 9 thậm chí là 10, 11 và
12. Ví dụ: Ln3+ có số phối trí 8, trong các phức chất Ln(Hfac)3.3H2O; số phối trí
9 trong phức chất NH4Y(C2O4)2.H2O; Nd(NTA)3.3H2O; số phối trí 10 trong
phức chất HLnEDTA.4H2O; số phối trí 11 trong phức chất Ln(Leu)4(CH3OO)3
và số phối trí 12 trong phức chất Ce2(SO4)3.9H2O [21]. Các ion đất hiếm có số
phối trí lớn hơn ion kim loại chuyển tiếp họ d.
Số phối trí của ion đất hiếm phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân khác nhau
như kích thước của ion đất hiếm, bản chất của phối tử, điều kiện tổng hợp phức
chất, đặc trưng hình học của phối tử và kiểu phân bố electron trên phân lớp 4f



O

Như vậy, phân tử axit gồm hai phần: Nhóm chức cacboxyl (-COOH) và
gốc hiđrocacbon (-R). Nhóm cacboxyl là tổ hợp của hai nhóm cacbonyl C=O
và hiđroxyl -OH. Hai nhóm này tác động qua lại lẫn nhau do có sự liên hợp

8


giữa electron  ở liên kết đôi của nhóm C=O và electron p tự do của nguyên
tử O trong nhóm -OH. Do đó, liên kết O-H ở phân tử axit phân cực hơn ở
phân tử ancol và liên kết hiđro cũng mạnh hơn. Vì vậy, các axit có thể tạo
những đime vòng:
O
R

H

O

C

C
O

H

R


O .......

C
O

H.......O

H .......

H

Khả năng tan trong nước của các axit cacboxylic giảm khi tăng số
nguyên tử cacbon trong gốc hiđrocacbon R.
Tính chất đặc trưng của axit cacboxylic do nhóm chức -COOH quyết
định. Vì hiệu ứng liên hợp p -  đã trình bày ở trên mà liên kết O-H trong axit
cacboxylic phân cực hơn so với trong ancol và chúng dễ bị proton hoá hơn các
ancol. Tuy nhiên, chúng đều là các axit yếu (Ka  10-5) và tính axit giảm khi
mạch cacbon của gốc R càng dài hoặc càng phân nhánh.
Nhờ tính linh động của nguyên tử H trong nhóm –OH và khả năng cho
electron của nguyên tử oxi trong nhóm C=O nên các axit cacboxylic tạo phức
9


tốt với nhiều kim loại, đặc biệt là khả năng tạo nên các phức chất vòng càng,
trong đó ion kim loại đồng thời thay thế nguyên tử hiđro của nhóm –OH và tạo
liên kết phối trí với nguyên tử oxi của nhóm –C=O trong phân tử axit
monocacboxylic [6].
Axit 2- thiophenaxetic: Axit 2- thiophenaxetic là axit monocacboxylic có
công thức phân tử là C6H6O2S, công thức cấu tạo là:


chất vòng - hai càng thường nhỏ hơn trong phức chất cầu - hai càng [36].
Quá trình tổng hợp các cacboxylat đất hiếm có thể được tiến hành theo
nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp tổng hợp phổ biến là đun hồi lưu
một lượng axit cacboxylic với oxit, hiđroxit hoặc cacbonat đất hiếm tương ứng.
Tuỳ thuộc vào điều kiện tổng hợp mà các cacboxylat đất hiếm thu được
ở dạng khan hay hiđrat với thành phần khác nhau. Chẳng hạn, phản ứng giữa
oxit hoặc cacbonat đất hiếm với axit axetic theo tỉ lệ hợp thức tạo ra phức chất
hyđrat [Ln(CH3COO)3.nH2O] (n = 3 - 4), các phức chất này có thể bị mất nước
ở 1900 C tạo ra phức chất khan. Pr(CH3COO)3 được hình thành từ quá trình đề
hyđrat của Pr(CH3COO)3.1,5 H2O ở 1800 C, trong đó Pr có số phối trí 9. Các
axetat khan của nguyên tố xeri được tạo thành khi kết tinh dung dịch xeri axetat
trong axit axetic loãng ở 1200 C. Các monohyđrat [Ln(CH3COO)3.H2O] (Ln =
Ce, Nd) có cấu trúc polime với các cầu nối axetat và số phối trí bằng 9 của các
nguyên tố lantanit, còn các tetrahyđrat Ln(CH3COO)3.4H2O (Ln = Sm, Lu) là
các đime cầu nối axetat, trong đó các Ln3+ cũng có số phối trí 9 [36].

11


1.3. Tình hình nghiên cứu cacboxylat trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu cacboxylat trên thế giới
Trên thế giới, hóa học các phức chất của đất hiếm với các cacboxylat
thơm là lĩnh vực nghiên cứu nhiều hứa hẹn, đã và đang thu hút được nhiều sự
quan tâm nghiên cứu, đặc biệt là khả năng phát quang của các phức chất.
Các phức chất: [RE(TPC)3.(H2O)2], (RE3+: Eu3+, Sm3+, Tb3+, TPC: 2thiophenaxetat), đã được nhóm tác giả [27] tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và
khả năng phát quang. Các phức chất đều có khả năng phát quang mạnh, trong
đó phức chất của Tb3+ và Eu3+ phát quang tốt hơn phức chất Sm3+. Nhóm tác
giả [28] đã tổng hợp được các phức chất có khả năng phát quang của La(III),
Eu(III), Tb(III) với axit (Z)-4-(4-metoxyphenoxy)-4-oxobut-2-enoic, trong đó
nhóm cacboxylat phối trí chelat hai càng với các ion đất hiếm. Những phức

ngoại, phổ hấp thụ electron và phổ huỳnh quang. Nhóm tác giả [31] đã tổng hợp và
nghiên cứu tính chất của các phức chất [Ln2(hcin)6(phen)2] (Ln: Eu;

Gd;

Tb;

hcin-: hiđrocinnamat; phen: 1,10- phenantrolin) bằng phương pháp phổ hấp thụ
hồng ngoại, phân tích nguyên tố, phương pháp phân tích nhiệt. Trong đó phức
chất [Eu2(hcin)6(phen)2] phát quang ánh sáng màu đỏ còn phức chất
[Tb2(hcin)6(phen)2] phát quang ánh sáng màu xanh lá cây. Các tác giả [33] đã
tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc, khả năng phát quang và từ tính của phức chất
Ln5L6(μ-L)4(μ3-OH)4(μ4-OH) (Ln: Eu, Gd, Tb, L− =[C6H5C(O)–N–P(O)(OCH3)2]−).
Nhìn chung, phối tử axit cacboxylic thường tạo ra các phức chất có khả
năng phát quang do quá trình chuyển năng lượng từ phối tử tới kim loại.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu cacboxylat ở Việt Nam
Ở Việt Nam, đã có mô ̣t số loại vật liệu có khả năng phát quang được chế tạo
bằng các phương pháp khác nhau được công bố: Các tác giả [1] đã nghiên cứu
ảnh hưởng bởi dung môi thủy nhiệt đến sự hình thành pha tinh thể của hạt nano
huỳnh quang chuyển đổi ngược NaYF4: Er3+, Yb3+. Vật liệu nano phát quang
phức chuyển ngược NaYF4: Er(III)/Tm(III)/Yb(III) o-cacboxymetyl chitosan
đã được các tác giả [16] tổng hợp và nghiên cứu tính chất. Bằ ng phản ứng nổ
các tác giả [22] đã tổ ng hơ ̣p thành công vâ ̣t liê ̣u nano phát quang YVO4: Er3+ và

13


YVO4: Er3+, Yb3+. Vật liệu phát lân quang SrAl2O4: Eu(III), Dy(III) sử dụng
tiền chất tinh bột đã được nhóm tác giả [3] nghiên cứu và tổng hợp. Nhóm tác
giả [18] đã tổng hợp và nghiên cứu tính chất phát quang Y 2O3: Tb3+ không và

bức xạ có tần số đặc trưng để thay đổi trạng thái dao động của mình, tần số đặc
trưng này không những phụ thuộc vào bản chất liên kết mà còn phụ thuộc rất
nhiều vào cấu tạo phân tử và các nguyên tử, nhóm nguyên tử xung quanh [5].
Có hai kiểu dao động chính của phân tử là dao động hóa trị (chủ yếu làm
thay đổi chiều dài liên kết) và dao động biến dạng (chủ yếu làm thay đổi góc
liên kết). Đối với những phân tử gồm n nguyên tử, người ta xác định là phải có
3n-6 (đối với phân tử không thẳng) và 3n-5 (đối với phân tử thẳng) dao động
chuẩn. Sự xuất hiện của dao động trong phổ hồng ngoại cần thỏa mãn các điều
kiện của quy tắc lọc lựa:
1) Năng lượng của bức xạ phải trùng với năng lượng dao động.
2) Sự hấp thụ năng lượng phải đi kèm với sự biến đổi momen lưỡng cực
của phân tử. Sự biến đổi momen lưỡng cực càng lớn thì cường độ của các dải
hấp thụ càng lớn.
Vì vậy, những phân tử có các yếu tố đối xứng thường cho phổ đơn giản
hơn những phân tử không chứa yếu tố đối xứng [25].
Khi tạo thành phức chất, các dải hấp thụ đặc trưng của các liên kết trong
phối tử thường bị dịch chuyển vì quá trình tạo phức là quá trình chuyển
electron từ phối tử đến các obitan trống của ion kim loại để tạo liên kết phối trí
nên làm giảm mật độ electron trên phối tử. Kiểu liên kết kim loại - phối tử
trong phức chất được nghiên cứu bằng cách so sánh phổ của phức chất nghiên
cứu (tạo bởi ion kim loại M và phối tử L) với phổ của những hợp chất khác
cũng chứa phối tử L và có kiểu liên kết đã biết trước.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit cacboxylic là tương đối phức tạp do tính
đối xứng thấp của nhóm cacboxyl. Các tần số dao động của nhóm –COO- là
đặc trưng nhất trong phổ hồng ngoại của các cacboxylat [9].
Phân tử axit cacboxylic được đặc trưng bởi nhóm chức –COOH, trong
phổ hấp thụ hồng ngoại có các dải hấp thụ đặc trưng sau [20]:

15


16