Ni2+ ионының глицин және лимон қышқылымен комплексті қосылыс түзуін спектрофотометриялық әдіспен зерттеу диплом жұмысы
№1298



МАЗМҰНЫ - www.topreferat.com
Кіріспе ............................................................................................................... 3
1. КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1. Комплексті қосылыстардың зерттелу жайы .............................................5
1.2. Комплекс түзілу процесін зерттеу .............................................................9
2.ЕРІТІНДІДЕГІ КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРДЫ ЗЕРТТЕУДІҢ ӘДІСТЕРІ
2.1. Үздіксіз өзгерулер әдісі ............................................................................15
2.2. Молярлы байланыс әдісі ...........................................................................17
2.3. Бент-Френчтің шектелген логарифмдік әдісі .........................................20
2.4. Тепе-теңдікті ығыстыру әдісі ...................................................................21
2.5. Комплекс түзілу процесін зерттеудегі
потенциометриялық әдіс .................................................................................22
2.6. Я. Бъеррум әдісі .........................................................................................24
2.7. Түзілу функциясын және түзілу қисығын анықтау ...............................25
2.8. Түзілу функциясынан түзілу тұрақтысын анықтау.................................30
2.9. Ерітіндідегі комплекс түзілу процесін зерттеудегі
спектрофотометриялық әдіс ............................................................................33
3. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
3.1. Зерттеудің әдістері мен аппаратурасы ....................................................37
3.2. Тәжірибенің әдістемесі .............................................................................39
3.3. Тәжірибе қорытындысын есептеуге арналған формулалар ..................42
3.4. Тәжірибе нәтижелерін талқылау .............................................................45
ҚОРЫТЫНДЫ 60
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 62
КІРІСПЕ



Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Жұмыс көлемі: 66 бет
Пәні: Соңғы қосылған дипломдық жұмыстар

-----------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------
https://www.topreferat.com/
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛҒАН МӘТІНІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Тақырыбы: Ni2+ ИОНЫНЫҢ ГЛИЦИН ЖӘНЕ ЛИМОН ҚЫШҚЫЛЫМЕН КОМПЛЕКСТІ
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ............................................................................................................... 3
1. КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1. Комплексті қосылыстардың зерттелу жайы .............................................5
1.2. Комплекс түзілу процесін зерттеу .............................................................9
2.ЕРІТІНДІДЕГІ КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРДЫ ЗЕРТТЕУДІҢ ӘДІСТЕРІ
2.1. Үздіксіз өзгерулер әдісі ............................................................................15
2.2. Молярлы байланыс әдісі ...........................................................................17
2.3. Бент-Френчтің шектелген логарифмдік әдісі .........................................20
2.4. Тепе-теңдікті ығыстыру әдісі ...................................................................21
2.5. Комплекс түзілу процесін зерттеудегі
потенциометриялық әдіс .................................................................................22
2.6. Я. Бъеррум әдісі .........................................................................................24
2.7. Түзілу функциясын және түзілу қисығын анықтау ...............................25
2.8. Түзілу функциясынан түзілу тұрақтысын анықтау.................................30
2.9. Ерітіндідегі комплекс түзілу процесін зерттеудегі
спектрофотометриялық әдіс ............................................................................33
3. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
3.1. Зерттеудің әдістері мен аппаратурасы ....................................................37
3.2. Тәжірибенің әдістемесі .............................................................................39
3.3. Тәжірибе қорытындысын есептеуге арналған формулалар ..................42
3.4. Тәжірибе нәтижелерін талқылау .............................................................45
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Комплексті қосылыстар ΧІΧ ғасырдан бері белгілі. Осы облыста көптеген
Химия ғылымы бойынша маңызды тың мәселеге негіз болып отырған
Зерттеу нысаны: Ni2+ ионының глицин және лимон қышқылымен комплексті
Зерттеу пәні: Ni2+ ионының глицин және лимон қышқылымен комплексті
Жұмысты жазудағы мақсат: Комплексті қосылыстар төңірегіндегі түрлі зерттеу нәтижелерін
Аталған мақсат төмендегідей міндеттерді көздеп отыр:
–комплексті қосылыстардың зерттелу тарихы деңгейіне шолу жасау;
–ерітіндідегі комплексті қосылыстарды зерттеудің әдістері, яғни оның ішінде:
а) Үздіксіз өзгерулер әдісі
б) Молярлы байланыс әдісі
в) Бент-Френчтің шектелген логарифмдік әдісі
г) Тепе-теңдікті ығыстыру әдісі
д) Комплекс түзілу процесін зерттеудегі
потенциометриялық әдіс
е) Я. Бъеррум әдісі және т.б
– Ni2+ ионының глицин және лимон қышқылымен комплексті қосылыс
Зерттеу болжамы: Ni2+ ионының глицин және лимон қышқылымен комплексті
Жұмысты жазу барысында теориялық-әдеби шолу жасау және эксперименттік-спектрофотометрлік әдіс
Жұмыстың жаңашылдығы: комплексті қосылыстар табиғатын тануда түрлі арнайы зерттеу
Жұмыстың практикалық маңызы: осы жұмыста алынған нәтижелерді химия пәнінен
Жұмыстың құрылымы: бітіру жұмысы кіріспеден, негізгі бөлімнен, қорытындыдан, әдебиеттер
1. КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1 Комплексті қосылыстардың зерттелу жайы
Қазіргі таңда химия саласында комплексті қосылыстар химиясы, оларды синтездеу
Сулы ерітіндіде берік, ыдырамайтын немесе өзінің құрам бөліктеріне өте
Комплексті қосылыс туралы Д.И. Менделеевтің пікірі өз мағынасын әлі
Чугаев, Пфейффер және басқа ғалымдар комплексті қосылыстарды немесе жоғары
Соған байланысты көптеген әдебиеттерде комплексті қосылысқа әртүрлі анықтама береді.
Б.Ф.Некрасов комплексті қосылыстарды құрам бөліктерінің бірігуімен, бірақ жаңа электрон
Осы айтылғанның барлығынан барып, комплексті қосылысқа дәл, нақты анықтама
Комплексті қосылыстар дегеніміз - ерітіндіде және кристалл күйінде кездесетін
XIX ғасырдың аяғында комплексті қосылыстарды зерттеу орталығы Вернер зертханасына
Комплексті қосылыстар туралы түсініктер ерітіндіде жүретін реакцияларды зерттеу негізінде
Сонымен қатар Вернердің координациялық теориясының орны ерекше. Диссоциацияның сипатын
Комплексті тұздардың иондарға ыдырау типі және комплексті ионның құрамын
Ерітіндідегі комплекс ионының құрамын анықтау үшін спектрофотометриялық әдіс қолданылады.
«Үздіксіз өзгерістер» әдісі, молярлығы бірдей ерітінді күйіндегі заттардың әртүрлі
Мысалы, 8 мл А ерітіндісі мен 2 мл В
Координациялық теория бойынша комплексті қосылыста орталық орын алып тұрған
Мысалы, мына қосылыстар CuSO4*4NH3 немесе PtH4*2KCl комплексті қосылыстар болады.
Комплекс түзушінің айналасына, соның әсері тиетіндей жақындатқанда жиналған, яғни
Комплексті қосылыстардың саны әлдеқайда көп. Өйткені, біріншіден, элементтердің көпшілігі,
Құрамында оттек бар қосылыстар – су (комплексті қосылыс –
Құрамында азот бар қосылыстар - аммиак - (аммиакаттар
Құрамында күкірт бар қосылыстар – сульфидтер, тиоспирттер, тиоэфирлер т.б.
Тұздар және тұздардың қос тұз типті комплексті қосылыстары.
Полигалогенид, полисульфид сияқты комплексті қосылыстары
Күрделі қышқылдар (изополиқышқылдар, гетерополиқышқылдар).
Химияда неше комплекс түзуші элемент болса, соның әрқайсысы осы
Орталық атомның төңірегіне лигандтардың қандай санын ұстап қалуына, яғни
Комплексті қосылыстардың қазіргі ғылымда алатын орны мен маңызына қысқаша
Ең алдымен, комплексті қосылыстар кең таралған. Олардың әрбіреуі кристаллогидрат
H2O формуласына су тек бу күйінде сәйкес келеді, ал
Комплексті қосылыстардың құрылысының кеңістіктік түрінің дамуы ерекше. Химиялық қосылыстың
Комплексті қосылыстың қасиетін сипаттайтын кеңістіктік түсініктер қатты дене химиясында,
Еру процесінің нәтижесінде, еритін зат пен еріткіштің әрекеті комплекс
Комплексті қосылыстарды зерттеу арқасында қышқыл мен негіздің электростатикалық теориясы
Катализатор ретінде қолданылып, органикалық синтезде аралық өнім болып табылады.
Комплексті қосылыстардың тек қана теориялық мағынасы ғана емес, тәжірибелік
Платина тобының химиялық таза металдарын алуда қосалқы мағынасы бар.
Комплексті қосылыстар бояу прцестерінде де үлкен рөл атқарады.
Комплексті қосылыстар радиохимияда мағынасы зор. Олар радиоактивті изотоптарды концентрлегенде
1.2 Комплекс түзілу үрдісін зерттеу
Ерітіндідегі комплексті бірігуге химиялық тепе-теңдікке комплекстің үздіксіз түзілуі және
M + L ↔ML
М - металл түзілудің ионы
L - лиганда
ML - комплексті элементар нысана
Металдың гидратталған ионында сатылы орынбасу жүрсе де комплекс түзілу
(2)
[1-2] әдебиеттерде термодинамикалық және концентрациялық беріктік тұрақтысы ретінде қолданылады.
(3)
Ерітіндіні шексіз араластыру кезінде белсенділік коэффициенті 1-ге ұмтылады. Концентрациялық
Әр лигандалы комплекс түзілудің тұрақтылығын ішкі сферадағы лигандалардың сәйкестілігінің
Комплекстің ішкі сферасындағы екі лиганданың бірігуінің мөлшерлік сипаттамасында беріктік
Екі әртекті лигандалы, бір ядролы комплекстің түзілуін жалпы түрде
M + pX +qY ↔MXpYq
Бұл теңдеудің тепе-теңдік (беріктік) тұрақтысы:
(5)
Мұндағы М-металл ионы;
Х,Ү - лигандалар;
p,q - стехиометриялық коэффициенттер;
- беріктіктің жалпы тұрақтысы.
Бұл тұрақты жай құрамнан тұратын, араласқан комплексті бірігуді сипаттайды.
(6)
Мұндағы Кd-бөлшектену тұрақтысы. Оны орталық атомның координациялық сферасындағы
(7)
Мұндағы -жеке комплекстердің беріктік тұрақтылары.
Әр лигандалы комплекс бірігудің беріктігін химиялық байланыстың түрін және
1963 жылы Ральф Пирсон лиганда атомын және металл ионын
Комплекс түзілуді қышқыл-негіз концепциясының жеке жағдайы ретінде қарастыруға болады.
Жоғарғы полярлылық қасиеттеріне ие төменгі терістілігі және тез қышқылданатын
Төменгі полярлық: жоғарғы электртерістілік және қиын қышқылданатын қасиеттерге ие
Лиганда түзілуі жағдайында атом мен металдың ковалентті байланысы кезінде
Лиганданың орталық атом табиғатымен сәйкестену байланысы Ирвинг-Уильямс қатарымен
Mn2+ < Fe2+ <
Қатар N және О донорлық атомға ие әртүрлі лигандалары
Комплекстің бұндай өзгеру реті кристалдың өріс теориясының және лиганданың
Cu2+ комплексі октаэдр осінің біреуінен тартылған құрылымға ие. Осының
Комплексті бірігу беріктігін зерттегенде тағы бір маңызды факторлардың бірі
Хелаттық әсер металдардың табиғатына, олардың тұйықталу цикліне және стереохимиясына
Ереже бойынша металл комплексонатының түзілуі орталық ионның және комплексонның
Бъеррум мен Нильсон алғаш рет бірдей лигандалар кезіндегі хелатты
Моноциклді лигандалы комплекске қарағанда полициклді лигандалы комплекс тұрақты болады.
Комплекс түзілудің тепе-теңдігіне сонымен қатар ерітіндінің белсенділік коэффициент туындысы
8-ші теңдеуді концентрациялық тұрақтыны есептегенде қолданады, сондықтан оның сандық
(9)
Комплекс түзілу үрдісіне су ерітінділерінің қышқылдығы да әсер етеді.
Сілтілік ортада металдардың гидрокомплексі түзілуі мүмкін, бұл кезде ерітіндінің
2.ЕРІТІНДІДЕГІ КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРДЫ ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ
2.1 Үздіксіз өзгерулер әдісі
Бұл әдісті қолданудың алғышарттары келесідей болады:
А және В компонентерінің қатысуы кезінде комплекс түзілудің тек
Массалар әрекеттесу заңының концентрациялық формада қолданылу мүмкіндігі.
Тек бір ғана комплекстің түзілуі.
1-ші шарт жиі орындалады. Егер компоненттердің біреуі негіз болып
2-ші шартты қанағаттандыру үшін комплекс түзілуші компоненттердің аз концентрациясы
3-ші шарт өте маңызды. Соңғы жылдары жүргізілген, комплекс түзілудің
Үздіксіз өзгерулер әдісі 1:1 комплекстер түзілген жағдайда ғана қолданыла
Восборг пен Купер және жалпылай түрде, Катцин мен Геберт
А және В мөлшерлері 1:1, 1:2,...,1:6 қатынастарындай болатын ерітінділер
Олар белгілі бір шарттарды қанағаттандыру керек. Ундервуд, Торибар және
Үздіксіз өзгерту әдісін қолданудың алғышарты болып жеке комплексті иондардың
Барлық айтылғандардан неліктен үздіксіз өзгерту әдісі көп жағдайларда нақты
Соңғы әдіс өте қарапайым және қолдануға ыңғайлы сонымен қатар
2.2 Молярлы байланыс әдісі
Молярлы байланыс әдісі түзілген комплекстің формулалары туралы ғана түсінік
Егер айтарлықтай тұрақты мәні бар АmBn комплексі түзілсе, онда
Алдымен түзілген комплекстің тұрақты, яғни аз ғана диссоциацияланған жағдайды
Ерітіндіде А және В құраушыларының мольдік қатынасына жеткеннен кейін,
Одан әрі (немесе А) құраушыларын қосқанда оптикалық тығыздық өзгеріссіз
Сатылап комплекс түзілу жағдайын Мейер мен Айрес қарастырған. М
M + ni ↔ MAni
Бұл кезде ni n1, n2,…,nN мәндерін
Бұл өлшеу иондық күштің тұрақты болған жағдайында жүргізіледі деп
n1, n2,…,nN мәндері стехиометриялық комплексті анықтайтын бүтін немесе бөлшек
Осыған сәйкес келетін толқын ұзындығының ерітіндісінің оптикалық тығыздығы
Бұл қарастырылған әдіс реакцияның келесі үш түріне қолданылмайды.
Тізбектелген диссоциация тұрақтылары көрсетілген мәндерге сәйкес келмейтін реакцияда.
шарты орындалатын жүйеде, диссоциацияның жеткілікті дәрежесіне жеткізу үшін, бірақ
Оптикалық тығыздық қатынасы соншалықты болатын, яғни жұтылу өлшеулері тек
Ерітіндіні ауыстыру арқылы жүйенің құрылымын өзгертуге болса, 1 және
Молярлы байланыс әдісінің үздіксіз өзгеру әдісіне қарағанда кейбір артықшылықтары
Бұл қатынастағы комплексті үздіксіз өзгеру әдісімен зерттегенде абсцисса осінде
2.3. Бент-Френчтің шектелген логарифмдік әдіс.
Бұл әдіс беріктілігі аз, моноядролы комплекстік бірігудің құрамын анықтауға
Массалардың әсерлесу заңын қолданғанда:
(11)
мына түрде жазуға болады:
(12)
Бұл теңдеуде комплекс түзуге қатынасын бөлшектердің концентрациясы суреттелген, оларды
Қанығу бөлігінде тек бастапқы бөлігін ғана қарастырады. Эксперименттік мәліметтер
Толмачевтің айтуынша, Бент-Френч әдісін келесі жағдайларда қолдануға болады.
1. Комплекстің тұрақтылық константасы аз болу керек.
2. Тұрақты компоненттің концентрациясы көп, ал ауыспалы компоненттің концентрациясы
2.4. Тепе-теңдікті ығыстыру әдісі.
Бұл әдіс, зерттелетін жүйедегі комплекс құрамын қадағалап отыруға мүмкіндік
B = [MBn] / [M][B]n (13)
Металдың комплекстенуінің дәрежесі лиганда концентрациясына тура тәуелді.
(14)
Ерітіндінің оптикалық тығыздығы мен комплекстің концентрация тепе-теңдік арасында тура
[MBn] ~ Ax
[M] ~ Aшекті ~ Ax
мұндағы:
Aшекті -қанығу қисығындағы оптикалық тығыздықтың шекті мәні;
Ах-лиганда концентрациясына сәйкес қанығу қисығындағы кейбір нүктенің оптикалық тығыздығы.
Олай болса,
(15)
Егер комплекс беріктігі аз және Св>>См болса, онда
Лиганданың сәйкес концентрациясының оптикалық тығыздықтарының мәндерін қолдана отырып,
Тепе - теңдікті ығыстыру әдісі lgβn/ lgβn-1≥ 3 болып
2.5.Комплекс түзілу үрдісін зерттеудегі потенциометриялық әдіс
Ауысу болмағандағы концентрациялық тізбектің ЭҚК-і Нернст формуласы бойынша анықталады.
(16)
мұндағы R-газ тұрақтысы, Т- °К температура; F-Фарадей саны,
Бұндай концентрациялық тізбек ерітіндідегі ион активтілігін өлшеуге мүмкіндік береді.
Егер ерітіндідегі бөлшектер комплекс түзілу кезінде бір-біріне әсері байқалса,
Комплекс түзілуді потенциометриялық әдіспен зерттеудің екі мүмкіншілігі бар:
Металдың еркін ионының концентрациясын сонымен қатар комплекс түзілуге қатысқан
Еркін лиганданың концентрациясын өлшеуге болады. Егер екі концентрацияны да
2.5.1. Біртекті лигандалы комплексін есептегендегі, сатылы комплекс түзілуді зерттеу
Алдағы есептеулерде келесідей белгілеулер енгізіледі.
М - орталық ион немесе молекула.
А – лиганда (ион немесе бейтарап молекула)
СМ- орталық ионның жалпы концентрациясы
СА- А лигандасының жалпы концентрациясы
[М]- байланыспаған еркін комплекс ионының концентрациясы (М ионының тепе-теңдік
[А]- байланыспаған, еркін комплекс лигандасының концентрациясы (А лигандасының тепе-теңдік
МА1,МА2,…,МАі- 1,2,…,і-лигандалы бірядролы комплекстің сериясы.
N- координациялық санның максималды мәні, яғни орталық ионға өткен
[МАі] немесе [МАп] і-ші немесе n-ші комплекстің концентрациясы (МАі
-ерітіндідегі бір металл ионымен байланысқан лиганданың орта саны;
n*-комплекстегі металдың бір ионмен байланысқан лигандалардың орта саны.
- МАn n-комплексінің түзілу дәрежесі
- жүйенің түзілу дәрежесі
- n-комплекстің жеке түзілу тұрақтысы
- n-комплекстің жалпы түзілу тұрақтысы
немесе
- жалпыланған комплекстілік
2.6.Я.Бъеррум әдісі
Құрамында сонымен қатар сатылы бірядролы комплекс түзілу қатары бар
Төменде Бъеррум әдісі бойынша еркін лиганданың белгілі концентрациясынан, комплекстің
Түзілу функциясы және түзілу қисығы.
Келесі түрдегі сатылы тепе-теңдік үшін:
М+A↔MA
MA+A↔MA2
MAN-1+A↔MAN
Бір ядролы комплекс түзілуінің жеке тұрақтылары келесідей қатынаспен анықталады.
(20,21,22)
Ерітіндідегі әрбір металл ионына келген лигандалардың орта мәнін комплекс
Сонда
(23)
(23)-өрнекке (20,21,22)теңдіктерді қолданғанда, -ң түзілудің жеке тұрақтысынан
(24)
[24] функциясы түзілу функциясы деп аталады.
Р[А] = - lg[A]
шамасы лиганда концентрациясының көрсеткіші деп аталады да, ал n-нің
2.7.Түзілу функциясын және түзілу қисығын анықтау
Байланыспаған бос комплекс лигандаларының концентрациясын эксперимент жүзінде анықтаған кезде,
(26)
Металл ионы мен СМ және СА лигандасының жалпы концентрациясы
СА=[A]+
теңдігі орындалады.
СМ=[M]+
[26] теңдеуінің сол жағы, еркін лиганданың концентрациясы оның жалпы
Лиганданың жоғарғы концентрациясында ғана комплекс түзілетін жүйеде, (26) теңдеуі
Түзілу қисығының формасы, орташа нүктедегі көлбеулік және орташа тұрақты.
N=2 болатын қарапайым жағдайдағы түзілу қисығының формасын қарастырайық.
Егер тізбектелген жеке тұрақтылар қатынасы тек статистикалық фактормен анықталады
(28)
онда N=2 үшін:
(29)
Егер
(30)
Қатынасын пайдалансақ, онда х=1 болғанда таза статистикалық жағдай болады
(31)
Алынған k1 және k2 мәндерін [24] өрнекке қойып, түзілу
(32)
немесе қисығында n=1 болғанда,яғни жүйе тұрақтысының
Бұл N=3,4,5,6 болғандағы түзілу қисығының симметриялы жағдайына да байланысты.
1-сурет. Шашырау факторының әр түрлі мәніндегі N=2
1-ші суретте N=2, k=1 және х=0,1,2,100 болғандағы
Түзілу қисығының формасы үнемі жүйенің тізбектелген жеке түзілу тұрақтыларының
Жалпы жағдайда тізбектелген жеке түзілу тұрақтысының қатынасын келесі түрде
(33)
Олай болса, (28) теңдеу
(34)
Теңдеуі статистикалық жағдай үшін негізгі теңдеу болады да, ал
N=2 жағдайы үшін келесі теңдеу көмегімен орташа тұрақты
(35)
Жалпы түзілу тұрақтысына келесі теңдеуді қолдануға болады
(36)
Түзілу функциясы [23] жалпы түзілу тұрақтысын есепке алған жағдайда
К0=1 болғанда
[33] теңдеуді қолданғанда
(38)
n-нен N=1-ге дейін ұқсас мүшелерін біріктірсе, қисықтың орта
Орта нүктедегі ( , ) көлбеулік
(39)
[37] теңдеу көлбеулер аралығындағы орта нүктедегі қисық пен N-нің
Дербес жағдайда
N=2 үшін
N=3 үшін
[37] теңдеу N=2, N=3 жағдайлары үшін ғана шешіледі. Статистикалық
(42)
2-ші суретте түзілу қисығының орта нүктедегі көлбеулік шамаларының N=1,2,…,6
2-сурет. Орта нүктедегі қисық көлбеулігінде ∆ шашырау факторының логарифмдік
2.8.Түзілу функциясынан түзілу тұрақтысын анықтау
Жүйе үшін эксперименталды түрде түзілу функциясы анықталғаннан кейін немесе
(36) түзілу функциясы келесідей түрге келеді.
(43)
Әрбір түзілу қисығының нүктесі N болатын К1,К2,...,КN белгісізі
Мұндай теңдеулер жүйесі анықтауыштар теориясы көмегімен шешіледі.
Бұл теңдеулердің шешімі, егер детерминант бағаналары 0-ге тең
Тұрақтыны осылай шешу қиын болғандықтан, көп жағдайларда жуықтау әдісін
Бъеррум алдымен қосымша түзілу тұрақтыларының қатарын есептеу тәсілін ұсынды.
Бұл қосымша тұрақтыларды анықтау үшін 1) n-нің барлық жарты
Бірінші әдіс n=n-1/2 құрамында MAn-1 және MAn
Kn=(1/[A])n=n-1/2
2-ші әдісте ∆-ның орта нүктесіндегі қисықтың көлбеулігі х-шашырау
(45)
Түзілу қисығының эксперимент жүзінде алынған формасынан осы жағдайға екі
Егер бұндай жолмен қосымша жеке жуықтаулар қатары анықталынса, онда
[43] теңдеуге тұрақтылардың мәнін қойып және оны kn-ге байланысты
(46)
Мұндағы t параметрін көрсетілген аралықтағы барлық бүтін сандар мәнінде
(47)
Бұл өрнек қосымша жеке тұрақтыларды анықтайтын [44] өрнекке сәйкес
[46] өрнекті бар жағдайда қолдана бермейді. х<~1 жағдайында
Комплекстік бірігудің беріктік тұрақтысын анықтау үшін Бъеррум әдісінен басқа
2.9 Ерітіндідегі комплекс түзілу процесін зерттеудегі
спектрофотометриялық әдісі.
Спектрофотометриялық әдістің бірнеше түрлері бар: үздіксіз өзгеру әдісі, Бента-Френчтің
Үздіксіз өзгеру әдісінің негізгі мағынасы мынадай; туынды концентрация құраушыларынан
•Жоба әдісі бойынша К(d) шамасын бейэквимолярлы ерітінділердің қосылысынан анықтайды.
•Эквимолярлы әдіс үшін 1:1 комплекс түзілу тұрақтысын дифференциалдық қисықтан
•Хагенмюллер бойынша, тұрақтыны эквимолярлы қосылыстың дифференциалды сызығынан да анықтауға
Үздіксіз өзгеру әдісін 1:1 комплексі түзілгенде ғана қолдануға болады.
Үздіксіз өзгеру әдісінің бір артықшылығы жеке комплекстік иондардың кең
Молярлы байланыс әдісі түзілген комплекстің формулалары туралы тек түсінік
Молярлы байланыс әдісінің үздіксіз өзгеру әдісіне қарағанда кейбір артықшылықтары
Бент-Френч әдісі беріктілігі аз моноядролы комплексті бірігудің құрамын анықтайды
mM + nL ↔ MmNL (47)
Берілген комплекстің жалпы диссоциациялық тұрақтысы келесідей өрнекпен анықталады:
(48)
Бұл өрнекті логарифмдеген кезде, келесідей теңдікке түрленеді.
lg[MmLn] =mlg [M] + nlg [L] – lg Kn
m және n коэффициенттерін келесідей анықтауға болады. Егер [M]
Сонымен, әдістердің көп түрлілігіне қарамастан ерітіндідегі комплекс түзілу үрдісін
2.10 Ni2+- глицин және Ni2+- лимон қышқылы жүйесіндегі комплекс
рН әсеріне байланысты азот атомы бойынша протондалады. Бір текті
Әдебиетте мыстың глицинмен комплекс түзуі зерттелген. Бұл жағдайда моно,
Комплекс түзу үрдісі сатылап жүреді.
Ni2+ + Gly→ NiGly2+
NiGly2++ Gly→ NiGly22+
NiGly22++ Gly→ NiGly32+
Азоты бар комплексондар, жоғарғы детанттылығына қарамастан нақты жүйеде тек
Лимон қышқылы комплекс түзуі үшін буферлі аймақтан, бұл жағдайда
Спектрофотометрлік зерттеуге металл ионының концентрациясы 2-10-2 – 3*102 моль/л
Бірінші буферлі аймақта (0<а<2) лимон қышқылы нейтралдау қисығы, жоғарыда
М2++Н4L2-+OH-↔MH3L-+H2O 2<а<3
М2++Н3L3-+OH-↔MH2L2-+H2O 3<а<4
MH3L-+ OH-↔ МН2L2-+ H2O
М2++ Н2L4-+ OH-↔ МНL3-+ H2O 4<а<5
МН2L2-+OH-↔ МНL3-+ H2O
Қышқылдық нейтралдау қисығы катиондардың қатысында, бетанин протонның диссоциациялануы жүреді.
М2++ НL5-+ OH-↔ МL4-+ H2O
МНL3-+OH-↔ МL4-+ H2O
Осы жоғарыда айтылған металдарға қарағанда, мырыш, хром, кадмий комплексті
М2++ Н6L+ OH-↔ МН5L++ H2O 0<а<1
М2++ Н5L-+ OH-↔ МН4L++ H2O 1<а<2
МН5L++ OH-↔ МН4L+ H2O
Хромның қатысында қышқылдың нейтралдану қисығы өте күшті төмендейді. Бұның
2.11 Ni2+- комплексон – глицин жүйесінде комплекс түзілу үрдісі
Лиганд ретінде кез-келген анионға немесе нейтралды молекулаға тәуелді
Сонымен қатар басқа жұмыстарда потенциометрлік титрлеу әдісімен Zn2+ және
Соңғы жылдары көптеген жұмыстарда комплекс құрылуын спектрофотометриялық әдісімен анықтауға
Жұмыста синтезделген комплекстер және элементтік анализ әдісімен олардың құрамы
Осы фактіден екі маңызды қорытынды жасауға болады:
Қышқыл – негізді тепе-теңдіктің математикалық сипаттамасы тізбекті комплекс түзудің
Металл мен протон арасында лиганд үшін бәсекелестік орвн алады.
Координацияланған лигандтарды протондаған кезде металл ионы мен лиганд арасындағы
3.ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
3.1.2 Зерттеу әдістері және аппаратурасы
Спектрофотометр СФ-46;
Қалыңдығы 10 мм болатын кюветалар;
Иономер И-130;
Аналитикалық таразы АДВ-200М;
Сыйымдылығы 25, 50, 100, 200, 250, 500, 1000 мл
Сыйымдылығы 1, 2, 5 және 10 мл өлшеуіш пипеткалар
Химиялық стакандар, көлемі: 50, 100 және 250 мл (ГОСТ
Титрлеуге арналған колбалар;
Шыны таяқшалар
Шыны воронкалар
Шыны және хлор күмісті электродтар
Электр пеші;
Термометр;
Сағат шынысы;
Полиэтиленнен жасалған жұғыш;
Электрлі магнитті араластырғыш (ТУ-25-11-834-73);
3.1. Жұмысшы ерітінділер және реактивтер
1. Калий иодиді, кристалды, «х.т.» маркалы;
2. Дистилденген су (ГОСТ 6709-72);
3. 4н азот қышқылы ерітіндісі, стандартты үлгіден дайындалған (тығыздығы=1,84
4. Фонды электролит ерітіндісі – 0,1 моль/л калий нитратының
5. 0,1 моль/л натрий гидроксиді ерітіндісі, стандартты үлгіден дайындалған;
6. 0,1 моль/л лимон қышқылы ерітіндісі, «х.т» маркалы реактивтен
7. «а.т» маркалы реактивтен дайындалған 0,02 моль/л концентрациялы глицин
8. 1% крахмал ерітіндісі, стандартты методика бойынша дайындалған;
9. Натрий тиосульфат 0,1 моль/л концентрациялы ерітіндісі, стандартты үлгімен
10. Буферлі ерітінділер рН=1,68; 4,01; 9,18 (стандартты үлгіден дайындалған).
3.1.3 Жұмысшы ерітінділер
Калий нитраты (0,1 моль/л) ерітіндісін алдын-ала есептелінген KNO3*10H2O
0,1 моль/л никель нитратының (ІІ) ерітіндісін дайындау үшін 2,91
Глицин ерітіндісі (0,02 моль/л) дәл өлшеніп алынған калий нитраты
Лимон қышқылы ерітіндісін (0,1 моль/л) дәл өлшеніп алынған химиялық
0,1 моль/ калий гидроксиді фиксаналдан дайындалды.
0,1 моль/л трилон Б ерітіндісі фиксаналдан дайындалды.
0,1 моль/л азот қышқылының ерітіндісі фиксаналдан дайындалды.
0,1 моль/л тұз қышқылының ерітіндісі фиксаналдан дайындалды.
стандартты буфер ерітінділері рН 1,68 және 9,18 шамасымен.
3.2.ТӘЖІРИБЕНІҢ ӘДІСТЕМЕСІ
Комплекс түзілудің тепе-теңдік үрдісі спектрофотометриялық әдіспен зерттелінді.
Зерттелетін ерітінділер өлшеулердің бір сериясында тек бір компоненттің концентрациясы
Содан кейін, рН-тың таңдалған мәнін бекіткеннен кейін, ерітіндінің әр
3.2.1. Никель (ІІ) –лимон қышқылы қосарланған жүйесін спектрофотометриялық
Әдістеменің мәні: Қосарланған жүйеде никель (ІІ) – лимон қышқылы
Тәжірибе барысы:
Ерітінділердің бірінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 7өлшеуіш колбаға тамызғымен 0,1 моль/л
Ерітінділердің екінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 7өлшеуіш колбаға тамызғымен концентрациясы 5
Ерітінділердің рН-ын И-130 иономерімен өлшейді және 0,1М NаОН-тың
3.2.2 Никель(ІІ) –глицинмен қосарланған жүйесін спектрофотометриялық зерттеу әдістемесі
Әдістеменің мәні: Қосарланған жүйеде никель(ІІ)–глицин бір компоненттің концентрациясы тұрақты
Тәжірибе барысы:
Ерітінділердің бірінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 6 өлшеуіш колбаға есептелініп алынған 1·10-3
интервалында өзгеретіндей етіп құяды. Әр колбаға 2,5 мл 1·10-3
Ерітінділердің екінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл өлшеуіш колбаға есептелініп алынған 1·10-3 моль/л
Ерітінділердің рН-ын И-130 иономерімен өлшейді және рН мәнін рН=5
3.2.3 Никель(ІІ)–глицин-лимон қышқылы үштік жүйесінің спектрофотометриялық зерттеу
Әдістеменің мәні: Никель(ІІ) –глицин-лимон қышқылы үштік жүйесіндегі екеуінің
Тәжірибе барысы:
Ерітінділердің бірінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 6 колбаға тамызғымен есептелініп алынған 1·10-3
Ерітінділердің екінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 6 өлшеуіш колбаға тамызғымен есептелініп алынған
Ерітінділердің үшінші сериясын дайындау:
Сыйымдылығы 25 мл-лік 6 өлшеуіш колбаға тамызғымен 1·10-3
Ерітінділердің рН-ын И-130 иономерімен өлшейді және 0,1М NаОН-тың
3.3. Тәжірибеде нәтижені өңдеудің әдістемесі.
Никель (ІІ) – лимон қышқылы-глицин үштік жүйесінің компоненті арасындағы
(3.1)
(3.2)
(3.3)
(3.4)
(3.5)
(3.6)
,
Мұнда:
n – “қанығу” қисығының түзу сызықты бөлігінде жататын нүктелер
А пр – ауыспалы компоненттің артық мөлшерде болғандағы ерітіндінің
Сі – тұрақты компоненттің артық мөлшеріндегі ауыспалы компонент ерітіндісінің
Аі - тұрақты компоненттің артық мөлшердегі ерітіндінің оптикалық тығыздығы;
х – никельдің (ІІ) стехиометриялық коэффициенті;
- у – лимон қышқылының стехиометриялық коэффициенті.
Комплекстің жарық сіңіруші молярлы коэффициенті Ек және тұрақтылықтың шартты
mM + nL ↔ Mm Ln
оптикалық тығыздықтар қосындысы құраушылардан тұрады:
(3.9)
Ек мәні СL= const болғандағы См артық жағдайында экспериментальді
(3.10)
Егер таңдалып алынған толқын ұзындығында Ем =
(3.11)
Егер Ск А-ға пропорционалды болса, онда
(3.12)
Комплекстің шартты тұрақтылық константасы:
(3.13)
4.ТӘЖІРИБЕ НӘТИЖЕЛЕРІН ТАЛҚЫЛАУ
Зерттеу барысында мыналар анықталды:
1. Жеке заттар ерітінділердің жұтылу спектрлері Ni(ІІ), лимон
2. Ni(ІІ)-лимон қышқылы жүйесінің иондық күші (I=0,1 (КNO3)) және
3. Ni(ІІ)-глицин жүйесіндегі иондық күші (I=0,1 (КNO3)) және рH=5
4. Ni(ІІ)-лимон қышқылы-глицин жүйесіндегі тұрақты иондық күште (I=0,1
Зерттеудің нәтижелері сурет және кесте түрінде көрсетілген.
4.1 және 4.2 суреттерде Ni(ІІ)-лимон қышқылы-глициннің әр түрлі концентрациядағы
Сурет 4.1- Жеке заттардың жұтылу спектрлері, С=1·10-3 моль/л, (I=0,1
Сурет4.2 - Жеке заттардың әртүрлі концентрациядағы Ni(ІІ) жұтылу спектрлері,
Зерттеу нәтижесіндегі ең оптималды толқын ұзындығы 300 нм.
4.3 және 4.4 суреттерде Ni(ІІ)-лимон қышқылы қосарланған жүйесіндегі ерітінділердің
Сурет4.3 Ni(ІІ)-лимон қышқылы жүйесінің жұтылу спектрлері
(С(Lim)=1·10-3моль/л, С(Ni(ІІ)=5·10-4-1·10-2 моль/л, I=0,1 (КNO3), рН=5)
Сурет4.4 Ni(ІІ)-лимон қышқылы жүйесінде жұтылу спектрі (С(Ni(ІІ)= 1·10-3 моль/л,
Сурет4.5 Ni(ІІ)-глицин жүйесіндегі ерітінділердің жұтылу спектрлері.
(С(Gly)= 1 · 10-4моль/л) ,(С(Ni(ІІ)= 1 · 10-4-1·10-3моль/л), I=0,1
Бұл кезде Ni(ІІ) – лимон қышқылы жүйесіндегі оптикалық тығыздық
Алынған спектрлер бойынша «қанығу» қисықтары тұрғызылған (сурет 4.6 және
Сурет4.6 Ni(ІІ)-глицин жүйесінің сіңіру спектрлері .
С(Ni(ІІ))= 1 · 10-4моль/л) ,(С(Gly)= 1 · 10-4-1·10-3моль/л), I=0,1
Сурет4.7 Ni(ІІ)-глицин жүйесі мен жеке заттардың концентрациясы 1·10-4 моль/л
Логарифмдік тәуелділігі lgA=f (lg C(Ni(II))), λ=300 нм
Қаныққан қисығы А = f (C(Gly))/С(Ni(II)), λ =
Логарифмдік тәуелділігі lgA=f lgC(Gly), λ=300 нм
Ең кіші квадраттар әдісінің алынған мәндері 4.6-4.9.кестеде көрсетілген.
Ni(ІІ)-глицин жүйесінің сіңіру спектрлері .
С(Ni(ІІ))= 1 · 10-4моль/л) ,(С(Gly)= 1 · 10-4-1·10-3моль/л), I=0,1
Қаныққан қисығы А=f (C(Ni (II))/C(Gly)), рН=6, λ=300 нм
Логарифмдік тәуелділігі lgA=f (lg C(Ni (II))), рН=6, λ=300 нм
Қаныққан қисығы А=f (C(Gly)/C(Ni (II))), рН=6, λ=300 нм
Логарифмдік тәуелділігі lgA=f lg C(Gly), рН=6, λ=300 нм
Ni(II)-лимон қышқылы-глицин жүйесінің сіңіру спектрлері.
С(Ni(II))=С(Lim)=1·10-4 моль/л, С(Gly)=1·10-4-1·10-3 моль/л) (I=0,1 (КNO3), рН=3)
Қаныққан қисығы А = f(C(Ni (II))/(C(Lim)+C(Gly)), рН=3, λ=300 нм
Логарифмдік тәуелділігі lgA=flg(C(Ni (II))), рН=3, λ=300 нм
Қаныққан қисығы А=f(C(Gly)/(C(Ni (II) + C(Lim)), рН=3, λ=300 нм
Логарифмдік тәуелділігі lg A=flgC(Gly)), рН=3, λ=300 нм
ҚОРЫТЫНДЫ
Зерттеу жұмысының барысында комплексті қосылыстар табиғаты, түзілу механизмі, маңызы
Әдеби шолу жасалғанда, бұл жүйенің зерттелмегенін анықтадық. Спектрофотметрлік
Кобальт (ΙΙ) ионының лимон қышқылы және амин қышқылы глицинмен
- никель (ΙΙ) - лимон қышқылы;
- никель (ΙΙ) - глицин;
- никель (ΙΙ) –лимон қышқылы – глицин;
- түзілген компексті қосылыстың құрамын анықтау;
- жарық сіңірудің молярлық коэффициенттері және тұрақтылық константалары;
1) Берілген жұмыста зерттеудің және анализдеудің мынадай әдістері пайланаланылды:
а) СФ-46 спектрофотометрімен анализделінетін ерітінділердің оптикалық тығыздығы өлшенілді;
б) молярлық қатынастар («қанығу әдісі») әдісі бойынша комплексті қосылыстың
в) Бент-Френч логарифмдік әдісі бойынша комплексті қосылыстың құрамын
г) кіші квадраттар аналитикалық әдісі бойынша комплексті қосылыстың
д) Клотц әдісі бойынша түзілген комплексті қосылыстың жарық сіңірудің
2) Зерттеудің нәтижесінде мынадай жүйеде комплексті қосылыстардың құрамы анықталды:
3) Зерттелген жүйеде түзілген комлексті қосылыстың шартты тұрақтылық
4) Ni (ΙΙ) – лимон қышқылы-глицин жүйесінде
ӘДЕБИЕТТЕР TI3IMI
Лебедева Л.И.
2.Старосельский П.И. А.Вернер
3. Гринберг А.А. Введение в химию комплексных соединений /
4. Умланд Ф. Комплексные соединения в аналитической химии /
5. Пилипенко А.Т.
Сейітов 3. Биологиялык химия / 3.Сештов.-Алматы: К,айнар, 1992-3826.
7.Полинский А.С. Особенности
8. Шлефер Г.Л.Комплексообразование в растворах / Г.Л.Шлефер.-Л:.
9. Яцимирский К.Б.
Кукушкин Ю.Н. Лиганды координационных соединений / Ю.Н.Кукушкин.-Л:. 1981.-210с
Берсукер И.Б. Строение
Чугаев Л.А. Химия комплексных соединении / Л.А.Чугаев.-Л: Наука, 1979.-187с
Жоробекова Ш.Ж. Координационные соединения металлов с биолигандами/ Ш.Ж.Жоробекова.-Фрунзе, 1987.-112с
Хусси А.Л, Комплексообразование цинка (II), марганца (II) с L-треонином
Тусупбекова А.С. Комплекстүзілу процесін спектрофотометрлік әдістермен зерттеу / А.С.Тусупбекова
Манорик П.А. Разнолигандные биокоординационные соединения металлов в химии, биологии,
Тастанбеков Д.Т. Электрохимическое комплексообразование Cu (II) и
Вдовенко В.М Спектроскопические методы в химии комплексных соединении /В.М.
Кумок В.Н Закономерности в устойчивости координационных соединений в растворах
Новаковский М.С Лабораторные работы по химии комплексных соединений /М.С
Бабко А.К. Физико-химический анализ комплексных соединений в растворах /А.К
Булатов М.И. Практическое руководство по спектрофотометрическим методам анализа
Бончев Г.Л. Комплексообразование и каталическая активность /Г.Л.Бончев.-М: Мир, 1975.
Накамото К.М. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений /К.М.
Беркутов Е.А Катионные полимеры /Е.А. Беркутов. –Алматы, 1986
Сейітқалиев Қ .Органикалық химия /Қ. Сейітқалиев.-Алматы : Қайнар, 1993.
Бек М. Химия равновесий реакций комплексообразования /М.Бек. –М: Мир,
Бектуров Е.А Полимерные комплексы и катализаторы /Е.А. Бектуров.
Инцеди .Я. Применение комплексов в аналитической химии /Я. Инцеди.
Оспанов Х.К. Влияние структуры унитиалатных комплексов некоторых 2х валентных
Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединении / Ю.Н. Кукушкин.-М:.1985.-314с.
Золотов Ю.А. Экстракция
Бернштейн М.Я. Спектрофотометрический анализ в органической химии /М.Я. Бернштейн.-Л:.
Скорик Н.А. Химия координационных соединении / Н.А. Скорик.-М:.1975.-201с.
65





23 қазан 2019ж.
2008-2018 topreferat.com - Қазақша рефераттар, курстық, дипломдық жұмыстар

^