Nghiên cứu sự tạo phức đơn đa phối tử của một số nguyên tố đất hiếm ( Ce, Sm, Eu, Gd ) với L – PHENYLALANIN và AXETYL AXETON trong dung dịch bằng phương pháp

52(4): 69 - 71 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 4 - 2009

1

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN, ĐA PHỐI TỬ CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT

HIẾM (Ce, Sm, Eu, Gd) VỚI L-PHENYLALANIN VÀ AXETYL AXETON TRONG DUNG

DỊCH BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐO PH

Lê Hữu Thiềng - Nguyễn Thị Thu Hương (Trường ĐH Sư phạm - ĐH Thái Nguyên)

Tóm tắt:

Nghiên cứu sự tạo phức bằng phương pháp chuẩn độ đo pH để xác định hằng số bền của các dạng phức

đơn phối tử và đa phối tử giữa Ce3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+ với L-phenylalanine, và acetyl acetonate đã xác

định được bằng phương pháp chuẩn độ điện thế trong dung dịch ở (30 ±10C; I = 0,1).

Các phức chất theo tỉ lệ 1:2 có dạng LnPhe2+, LnAcAc2+, Ln(AcAc)2

+

; tỉ lệ 1:2:2; 1:2:4 có dạng

LnAcAcPhe+

, Ln(AcAc)2Phe – Các phức đa phối tử bền hơn các phức đơn phối tử.

I. Mở đầu

Trong tài liệu tham khảo [5], cũng như trong

một số công trình nghiên cứu trước đây của chúng

tôi [3,4], các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) có khả

năng tạo phức đơn, đa phối tử với một số amino

axit và axetyl axeton trong dung dịch. Độ bền của

các phức chất tạo thành phụ thuộc đáng kể vào cấu

trúc phân tử và cách phối trí của các phối tử với

các các ion đất hiếm.

Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu sự tạo

phức đơn, đa phối tử của một số NTĐH (Ce, Sm,

Eu, Gd) với L – Phenylalanin (HPhe) và axetyl

axeton (HAcAc) trong dung dịch bằng phương

pháp chuẩn độ đo pH.

II. Thực nghiệm và thảo luận kết quả

1. Hóa chất và thiết bị

- Các dung dịch Sm3+, Eu3+, Gd3+ được chuẩn bị từ

các oxit đất hiếm tương ứng của hãng WaKo (Nhật

Bản), độ tinh khiết là 99,99%. Dung dịch Ce3+

được chuẩn bị từ muối CeCl3.7H2O có độ tinh

khiết P.A.

- Các dung dịch L-Phenylalanin, axetyl axeton tinh

khiết hóa học được xác định lại hằng số phân li ở

điều kiện thí nghiệm (30 ± 10C).

- Dung dịch KOH dùng để chuẩn độ được loại bỏ

ion CO3

2-

bằng phương pháp sắc kí trao đổi ion.

- Các hóa chất khác trong quá trình thí nghiệm có

độ tinh khiết P.A.

- Máy đo pH meter MD 220 (Anh).

- Máy khuấy từ có điều chỉnh nhiệt độ.

2. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của Ce3+

,

Sm3+, Eu3+, Gd3+ với L-Phenylalanin và axetyl

axeton

Chuẩn độ riêng rẽ 50ml dung dịch HPhe, HAcAc

trong môi trường axit khi không và có ion

Ln3+(Ln3+: Ce3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) lấy theo tỉ lệ

mol Ln3+: HX = 1:2 (HX: HPhe, HAcAc). Với các

nồng độ Ln3+ là 10-3M bằng dung dịch KOH 5.10-

2M ở 30 ± 10C. Lực ion (I) trong các thí nghiệm

bằng 0,1.

Kết quả chuẩn độ cho thấy trong khoảng a =

1÷2 (a là số đương lượng KOH kết hợp với 1 mol

HPhe hoặc HAcAc) đường cong chuẩn độ khi có

ion đất hiếm nằm thấp hẳn xuống so với đường

cong chuẩn độ dung dịch HPhe hoặc HAcAc tự

do. Điều này chứng tỏ đã có sự tạo phức, giải

phóng ion H+

làm giảm pH của hệ. Sự tạo phức

xảy ra tốt trong khoảng pH từ 6÷8.

* Với phối tử là L-Phenylalanin phản ứng tạo

phức xảy ra:

Ln3+ + HPhe = LnPhe2+ + H+ k01

LnPhe2+ + HPhe = Ln(Phe)2

+

+ H+

k02

Vì khi pH = 8, trong hệ bắt đầu xuất hiện kết tủa

Ln(OH)3 nên chỉ xác định được hằng số bền bậc 1

của phức chất (k01).

* Với phối tử là axetyl axeton phản ứng tạo phức

xảy ra:

Ln3+ + HAcAc = LnAcAc2+ + H+ k10

LnAcAc2+ + HAcAc = Ln(AcAc)2

+

+ H+ k20

Tính toán tương tự như các bài báo [3,4], chúng tôi

thu được kết quả như bảng 1: