Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
-------------------------------

PHẠM DIỆU HỒNG NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN, ĐA PHỐI TỬ CỦA
CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) VỚI
L-METHIONIN VÀ AXETYLAXETON TRONG DUNG DỊCH
BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐO pH
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

CHUYÊN NGÀNH : HOÁ PHÂN TÍCH
MÃ SỐ : 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS LÊ HỮU THIỀNG THÁI NGUYÊN- 2009

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN

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.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa sau Đại học, 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.
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 đã giúp đỡ, tạo
điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu

1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit. ..................................... 11
1.4 . Cơ sở của phương pháp chuẩn độ đo pH ................................................... 14
1.4.1. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đơn phối tử ............................ 15
1.4.2. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đa phối tử. ............................. 16
Chƣơng II: THỰC NGHIỆM ............................................................................. 19
2.1. Hoá chất và thiết bị. . ...................................................................................... 19
2.1.1. Chuẩn bị hoá chất . ..................................................................................... 19
2.1.1.1 . Dung dịch KOH ....................................................................................... 19
2.1.1. 2. Dung dịch đệm pH = 4,2 .......................................................................... 19
2.1.1.3. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1% ..................................................... 19
2.1.1.4. Dung dịch DTPA 10
-3
M .......................................................................... 19
2.1.1.5.Các dung dịch muối Ln(NO
3
)
3
10
-2
M

( Ln : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)
và CeCl
3
10
-2
M

. ......................................................................................... 19
2.1.1.6. Dung dịch L- methionin 10

2.2.4. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của La
3+
, Ce
3+
, Pr
3+
, Nd
3+
, Sm
3+
,
Eu
3+
, Gd
3+
với axetyl axeton ………………………………………………….... ..33
2.3. Nghiên cứu sự tao phức đa phối tử của các NTĐH (La
3+
, Ce
3+
, Pr
3+
, Nd
3+
,
Sm
3+
, Eu
3+
, Gd

3+
, Gd
3+
) với axetyl axeton và L- methionin theo tỉ lệ các cấu tử 1:4:2…………...... 44
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT HAcAc : Axetyl axeton
DTPA : Dietylentriamin pentaaxetic
Ln
3+
: Ion lantanit
Ln : Lantanit
HMet : Methionin
NTĐH : Nguyên tố đất hiếm
2.10
-3
M bằng dung
dịch KOH 5.10
-2
M ở 30

± 1
0
C; I = 0,1
21
4 Bảng 2.2
Kết quả chuẩn độ dung dịch HAcAc 2.10
-3
M bằng dung
dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1
24
5 Bảng 2.3
Các giá trị pK của L- methionin và axetyl axeton ở
30 ± 1
0
C, I = 0,1
25
6 Bảng 2.4
Kết quả chuẩn độ H
2

, Eu
3+
, Gd
3+
với L-methionin (LnMet
2+
)
ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1
31
8 Bảng 2.6
Kết quả chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc = 1: 2 bằng dung
dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
34
9 Bảng 2.7
Hằng số bền của các phức chất của La
3+
, Ce
3+
, Pr
3+
, Nd
3+

ở 30 ±1
0
C,
I= 0,1
43
12 Bảng 2.10
Kết quả chuẩn độ hệ Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
= 1: 4: 2
bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30±1
0
C, I=0,1.
45
13
Bảng 2.11
Hằng số bền của các phức chất Ln(AcAc)
2
Met

ở 30 ± 1
0
C,
I = 0,1


dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ±1
0
C; I = 0,1.
24
Hình 2.3
Đường cong chuẩn độ hệ H
2
Met
+
và các hệ Ln
3+
: H
2
Met
+
=
1: 2 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
28
Hình 2.4
Sự phụ thuộc lgk
01
của các phức chất của NTĐH
với L- methionin vào số thứ tự nguyên tử
32
bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C, I = 0,1.

40
Hình 2.9
Sự phụ thuộc Lgβ
111
của các phức chất của NTĐH

với axetyl axeton và L- methionin vào số thứ tự nguyên tử
43
Hình 2.10
Đường cong chuẩn độ hệ Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
= 1: 4: 2 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0

hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử có ít nhất 2 nhóm chức: nhóm amin và
nhóm cacboxyl, nên chúng có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại, vì
vậy việc nghiên cứu các phức chất của NTĐH với các amino axit có ý nghĩa
không chỉ về khoa học mà cả về thực tiễn.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về phức đơn, đa phối tử của NTĐH với
phối tử vô cơ và hữu cơ khác nhau. Phức chất của các (NTĐH) với các amino
axit đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong hoá học phân
tích, trong y dược[16], [17] và trong sinh học [18], [22];… Sự đa dạng trong
kiểu phối trí và sự phong phú trong ứng dụng thực tiễn đã làm cho phức chất
của NTĐH với các amino axit giữ một vị trí đặc biệt trong hoá học các hợp
chất phối trí.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Tuy nhiên phức chất của các NTĐH với L–methionin còn ít được nghiên cứu,
do đó chúng tôi thực hiện đề tài:
― Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm
(La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin và axetyl axeton trong dung dịch
bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ‖
Mục tiêu nghiên cứu những vấn đề sau:
+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của các NTĐH (La, Ce,
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin theo tỉ lệ các cấu tử xác định.
+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của một số NTĐH (La,
Ce,Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử xác định.
+ Xác định hằng số bền của phức đa phối tử của một số NTĐH (La, Ce,Pr,
Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử xác định.
Nội dung nghiên cứu:
+ Xác định hằng số phân li của L- methionin ở nhiệt độ xác định.
+ Xác định hằng số phân li của axetyl axeton ở nhiệt độ xác định.
+ Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm
(La
3+

nhiệt độ xác định.
+ Khảo sát sự tạo phức đa phối tử giữa các ion đất hiếm (La
3+
, Ce
3+
, Pr
3+
,
Nd
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
, Gd
3+
) với axetyl axeton và L–methionin theo các tỉ lệ
mol 1: 2: 2 và 1: 4: 2 ở nhiệt độ xác định.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Sơ lƣợc về các nguyên tố đất hiếm
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm : Sc, Y, La và các nguyên tố họ
lantanit (Ln) . Họ lantanit bao gồm 14 nguyên tố:xeri (Ce), praseođim (Pr), neodim
(Nd), prometi (Pm), samari (Sm), europi (Eu), gadolini (Gd) , tecbi (Tb), dysprosi
(Dy), honmi (Ho), ecbi (Er), tuli (Tm), ytecbi (Yb) và lutexi (Lu).
1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit
1s

phân nhóm :
Phân nhóm xeri (phân nhóm nhẹ ):
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd
4f
0
4f
2
4f
3
4f
4
4f
5
4f
6
4f
7
4f
7
5d
1
Phân nhóm tecbi (phân nhóm nặng):
Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
4f
7+2
4f
7+3
4f
7+4
4f

và được gọi là sự ―co lantanit‖
hay còn gọi là ―Sự nén lantanit‖. Hiện tượng co dần của lớp vỏ electron bên trong
chủ yếu là do sự che chắn lẫn nhau không hoàn toàn của các eletron 4f trong khi lực
hút của hạt nhân tăng dần. Sự ―co lantanit‖ này ảnh hưởng rất lớn đến sự biến
đổi tính chất của các NTĐH từ La đến Lu [7].
Trong phân nhóm nhẹ thì prometi (Pm) là nguyên tố mang tính phóng xạ .
Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ được trình bày ở bảng 1.1.

Bảng 1.1. Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ [7]
Nguyên
tố
(Ln)
Số thứ tự
nguyên tử
Bán kính
nguyên tử
(A
0
)
Bán kính
ion, Ln
3+
(A
0
)
Nhiệt độ
nóng chảy
(
0
C)

với các halogen ở nhiệt độ thường và một số phi kim khác khi đun nóng. Tác dụng
chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng và giải phóng khí hiđro. Tác dụng với
các axit vô cơ như HCl, HNO
3
, H
2
SO
4
..., tùy từng loại axit mà mức độ tác dụng
khác nhau, trừ HF, H
3
PO
4
.
Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, ở nhiệt độ
cao nó khử được oxit của nhiều kim loại, có khả năng tạo phức với nhiều
loại phối tử [7] .
1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH
1.1.2.1. 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 như màu Ln
3+
trong dung dịch và cũng biến đổi màu theo
quy luật biến đổi tuần hoàn, rất bền nên trong thực tế thường thu các nguyên tố này
dưới dạng Ln
2

3
+ 3 H
2
O
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Ln
2
O
3
được điều chế bằng cách nung nóng các hydroxit hoặc các muối của
các NTĐH [7].
1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH: [Ln(OH)
3
]
Hydroxit của NTĐH là những chất kết tủa ít tan trong nước, trong nước thể hiện
tính bazơ yếu, độ bazơ giảm dần từ La(OH)
3
đến Lu(OH)
3
, tan được trong các axit
vô cơ và muối amoni, không tan trong nước và trong dung dịch kiềm dư. Ln(OH)
3

không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln
2
O
3
.
2Ln(OH)
3

dung dịch tạo thành muối ngậm nước. Các muối này được điều chế từ các nguyên tố
hoặc bằng tác dụng của Ln
2
O
3
với dung dịch HCl; ngoài ra còn được điều chế bằng
tác dụng của CCl
4
với Ln
2
O
3
ở nhiệt độ 400 - 600
0
C hoặc của Cl
2
với hỗn hợp
Ln
2
O
3
và than. Các phản ứng:
2 Ln
2
O
3
+ 3 CCl
4
= 4 LnCl
3

độ khoảng 700
0
C - 800
0
C bị phân huỷ tạo thành oxit.
4 Ln(NO
3
)
3
2 Ln
2
O
3
+ 12 NO
2
+ 3 O
2

Ln(NO
3
)
3
được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hidroxit hay cacbonat của
các NTĐH trong dung dịch HNO
3

• Muối sunfat Ln
2
(SO
4

muối oxalat…, các muối này đều không tan. Chẳng hạn như muối Ln
2
(C
2
O
4
)
3
có độ
tan trong nước rất nhỏ, khi kết tinh cũng ngậm nước [7].
1.2. Sơ lược về L-methonin, axetyl axeton
1.2.1.Sơ lược về L-methonin
Methionin là bột tinh thể màu trắng , có mùi đặc trưng , vị hơi ngọt, hơi khó tan
trong nước. Methionin là một axit amin thiết yếu có trong thành phần của chế độ ăn
và trong công thức của các chế phẩm đa axit amin để nuôi dưỡng. Methionin tồn tại
ở 2 dạng D-methionin và L-methionin. Trong đó dạng L-methionin có biểu hiện
hoạt tính sinh học nên thường được nghiên cứu nhiều hơn.
L-methionin là một trong 20 amino axit cấu tạo nên protein. L-methionin là một
trong 8 amino axit không thể thay thế, bởi cơ thể động vật không thể tổng hợp ra
chúng thông qua các phản ứng sinh hoá. Nó là nguồn cung cấp S cho một lượng lớn
hợp chất trong cơ thể, kể cả amino axit cystein và tearin. Methionin là một axit
amin cần thiết cho cơ thể là tác nhân methyl hoá và sunfua hoá, chống thiếu máu và
chống nhiễm độc .Ở những người suy gan, chất này làm cho tổn thương gan nặng
thêm và có thể là bệnh về não do gan tiến triển mạnh thêm. Một trong các chất đạm
có chứa lưu huỳnh trong cấu trúc là methionin.[2].

Công thức phân tử:
C
5
H

9.28

Trong dung dịch L- methionin tồn tại dưới dạng ion lưỡng cực:
NH
3
+H
3
C S CH
2
CH
2
CH

COO
-
+ Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng sau:

NH
3
+
NH
2

H
3
C S CH
2

C S CH
2
CH
2
CH + H
+
 H
3
C S CH
2
CH
2
CH
COO
-
COOH

Vì trong phân tử có một nhóm cacboxyl nên người ta thường kí hiệu là HMet,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
trong môi trường axit kí hiệu là H
2
Met
+
.
Trong môi trường axit L- methionin phân ly như sau :
H
2
Met
+
= H

bò và cá.
Methionin tổng hợp từ axit aspartic và cystein. Đầu tiên axit aspartic chuyển
thành β-aspartyl-semianđehit đây là một giai đoạn trung gian quan trọng cho quá
trình sinh tổng hợp methionin, lysin và threonin [2].
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 – CH
2
– C – CH
3 Tên quốc tế : 2, 4- pentađion
Khối lượng mol phân tử : 88,11 g. mol
-1

Axetyl axeton là chất lỏng không màu hoặc hơi vàng nhạt có mùi dễ chịu, phảng
phất mùi axeton lẫn axit axetic và sôi ở 104,5
0
C. Tan trong nước, độ tan trong
nước của axetyl axeton ở 30

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 trưng. 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 như: Cu
2+,
Fe
2+
, Al
3+
, Ni
2+
, Co
2+
,
Ln
3+
(ion đất hiếm ):
Ví dụ: Dạng phức vòng của Ln
3+
với axetyl axeton:

CH
3
C – O
H-C Ln

C = O

O O O O

Giá trị của pK
A
của axetyl axeton là : pK
A
= 9,375 [2].
Axetyl axeton được sử dụng như một dung môi , một phụ gia bôi trơn và chất
phụ gia làm khô sơn và thuốc diệt côn trùng.
Để đơn giản trong nghiên cứu chúng tôi kí hiệu axetyl axeton sau khi
đã axit hoá là : HAcAc.
1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với amino axit
Nguyên tố đất hiếm có nhiều obitan trống, có độ âm điện tương đối lớn do đó
chúng tạo được 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, chúng giống với phức chất của
kim loại kiềm thổ, liên kết trong phức chất chủ yếu là liên kết ion. Khả năng tạo
phức của các NTĐH nhìn chung tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, do bán
kính nguyên tử giảm dần nên lực hút tĩnh điện giữa các ion đất hiếm với phối tử
mạnh dần lên. Người ta nhận thấy rằng các phức chất của NTĐH với các phối tử vô
cơ dung lượng phối trí thấp, điện tích nhỏ như Cl
- ,
NO
3
-
,… đều kém bền, trong khi đó
phức chất của NTĐH với các phối tử hữu cơ đặc biệt là những phối tử có dung
lượng phối trí lớn, điện tích âm lớn, ion đất hiếm có thể tạo được với chúng những
phức chất rất bền. Điều đó được giải thích như sau: một là các phức chất chelat
của các phối tử đa càng được làm bền bởi các hiệu ứng có bản chất entropi (quá
trình tạo phức vòng càng làm tăng entropi), hai là liên kết giữa đất hiếm và phối tử

phối tử không những với phối tử có dung lượng phối trí thấp mà cả phối tử có dung
lượng phối trí cao. Trong nhiều trường hợp phối tử có dung lượng phối trí cao
nhưng không lấp đầy toàn bộ cầu phối trí của những ion đất hiếm và những vị trí
còn lại đang được chiếm bởi phân tử nước thì các vị trí đó có thể bị các nguyên tử
―cho‖ của một phối tử khác nào đó thay thế. Vào những năm 1960 người ta đã phát
hiện ra phức chất đa phối tử của ion đất hiếm với phối tử thứ nhất là etylen điamin
triaxetic (EDTA) và phối tử thứ hai là: axit hiđroxi etylenđiamintriaxetic (HEDTA),
axit xyclohexan điamin tetraaxetic (XDTA), axit nitrilotriaxetic ( NTA), axit xitric,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
axit tactric [21].
Trong những năm gần đây đã có rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu
phức chất đa phối tử. Kết quả cho thấy có sự tạo thành phức chất của một số
nguyên tố đất hiếm với phối tử thứ nhất là các amino axit như L-alanin,
L-phenylalanin, L- lơxin và phối tử thứ hai là các hợp chất như 1,1- bipyridin,
axetyl axeton, EDTA. Từ đó xác định dược hằng số bền của phức chất với tỉ
lệ các cấu tử khác nhau. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các amino axit khác
nhau có độ bền khác nhau do gốc R của các phối tử khác nhau, khả năng
tạo phức khác nhau, phức đa phối tử bền hơn nhiều so với phức chất đơn
phối tử [1], [6], [15].
Ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu phức chất đa phối tử.
Tác giả [8] đã tổng hợp phức rắn của một số NTĐH và kiềm thổ với
benzoylaxeton, o- phenantrolin và nghiên cứu khả năng thăng hoa của chúng
trong chân không. Nhiều tác giả nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử trong
dung dịch bằng phương pháp trắc quang [10], [11], [12], kết quả cho thấy
phức đa phối tử của một số ion đất hiếm với 4- (2-piridilazo)- rezioxin (PAR)- axit
mono cacboxylic có hằng số bền và hệ số hấp thụ mol cao hơn hẳn phức
đơn phối tử. Một số tác giả khác [6], [15] đã nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử
của NTĐH với các amino axit và axetyl axeton trong dung dịch bằng phương
pháp chuẩn độ đo pH, ví dụ phức đa phối tử giữa ion đất hiếm với axetyl axeton và
L- histidin theo các tỉ lệ mol 1: 2: 2 và 1: 4: 2 ở cùng nhiệt độ có giá trị hằng số

với tỉ lệ này loại trừ được các phức phụ, chẳng hạn phức hyđroxo. Trong luận văn này
chúng tôi nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các NTĐH (La, Ce, Pr, Nd, Sm,
Eu, Gd) với L–methionin và với axetyl axeton trong dung dịch bằng phương
pháp chuẩn độ đo pH theo các tỉ lệ mol: Ln
3+
: H
2
Met
+
=1: 2; Ln
3+
: HAcAc = 1: 2,
nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các NTĐH (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)
với axetyl axeton và L–methionin theo các tỉ lệ mol: Ln
3+
: HAcAc : H
2
Met
+
=1:2 :2 và 1:4:2
1.4. Cơ sở của phương pháp chuẩn độ đo pH
Có nhiều phương pháp khác nhau để nghiên cứu sự tạo phức trong dung
dịch như: phương pháp quang phổ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp điện
thế, phương pháp cực phổ, phương pháp đo độ tan … Trong đề tài này chúng tôi sử
dụng phương pháp chuẩn độ đo pH để nghiên cứu sự tạo phức.
Phối tử mà chúng tôi nghiên cứu là L- methionin. Trong dung dịch nước phối tử
này tồn tại dạng ion lưỡng cực.
-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
+



Trong đó:
I là lực ion
C
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 đường cong chuẩn độ biểu diễn sự phụ thuộc của pH vào số
đương lượng bazơ kết hợp với một mol axit, từ đó dựa vào sự khác nhau của
hai đường cong đó để kết luận về sự tạo phức trong dung dịch. Đường cong
chuẩn độ hệ khi có mặt ion đất hiếm

thấp

hơn đường cong chuẩn độ phối tử
tự do thì có sự tạo phức, đường cong chuẩn độ phối tử khi có mặt ion đất
hiếm thường càng thấp so với đường cong chuẩn độ của phối tử tự do thì sự
tạo phức càng mạnh, bởi vì khi đó lượng 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
như sau:
M + L = ML ; k
1


=
]][[
][
2
LML
ML
; ... ; k
n
=
]][[
][
1
LML
ML
n
n

(1.4.1)
Có nhiều phương pháp để xác định hằng số bền của phức chất. Trong đề tài này
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
chúng tôi chọn phương pháp Bjerrum [6]. Theo Bjerrum , hằng số bền của phức tạo
t h à n h đ ư ợ c x á c đị n h t h ô n g q u a n ồ n g đ ộ c ủ a p h ố i t ử t ự d o .


n
=
M
L
C
LC ][

n
n
n
LkkLkkLk
LkknkLkkL
n
]...[...][][1
][......][2][k
21
2
211
21
2
211




(1.4.3)



1][...
)(
...][
)2(
][
)1(
21
2

phức xảy ra từng bậc trong dung dịch như sau:
M +L = ML k
01

ML + L = ML
2
k
02
M + A = MA k
10

MA + A = MA
2
k
20
MA + L = MAL k
MA
111

ML + A = MAL k
ML
111

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MA
2
+ L = MA
2
L k
2

0n
MA
m-1
+ A = MA
m
k
0m
ML
n
+ A = MAL
n
k
n
ML
n11

M A L
n-1
+ L = MAL
n
k
1
11
n
MAL
n

MA
m
+ L = MA

2
112
ML
, k
01
, k
02
, k
10
, k
20
là các hằng số bền từng bậc của các
phức chất.
Theo các cân bằng tạo phức trên ta có:
k
01
=
]][[
][
LM
ML
; k
02
=
]][[
][
2
LML
ML
; ... ; k

][
1
AMA
MA
m
m


k
ML
111
=
]][[
][
AML
MAL
; k
MA
111
=
]][[
][
LMA
MAL
; k
2
121
MA
=
]][[

=
]][[
][
2
2
AML
MAL

k
n
ML
n11
=
]][[
][
AML
MAL
n
n
; k
1
11
n
MAL
n
=
]][[
][
1
LMAL