MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc đề tài NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Một số đặc điểm chung nguyên tố đất 1.1.1 Giới thiệu NTĐH 1.1.2 Cấu hình điện tử co lantanit 1.1.3 Số oxi hóa bền 1.1.4 Một số ứng dụng nguyên tố đất 1.2 Phức chất nguyên tố đất với phối tử hữu 1.2.1 Hóa học phức chất đất 1.2.2 Khả tạo phức 1,10-phenantrolin, Ion nitrat 1.3 Phức chất nguyên tố Nd ứng dụng 1.4 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất 1.4.1 Phương pháp phổ hồng ngoại 1.4.2 Phương pháp phổ Raman 10 1.4.3 Phương pháp phân tích nhiệt 10 CHƯƠNG KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 12 2.1 Thiết bị dụng cụ 12 2.1.1 Thiết bị 12 2.1.2 Dụng cụ 12 2.2 Hóa chất 12 2.3 Thực nghiệm 13 2.3.1 Điều chế dung dịch muối Nd(NO3)3 13 2.3.2 Tổng hợp phức (phen)2Nd(NO3)3 13 2.3.3 Nghiên cứu hiệu suất 13 2.4 Nghiên cứu thành phần liên kết hình thành phức chất 14 2.4.1 Phân tích hàm lượng Nd phức 14 2.4.2 Phân tích hàm lượng C, H, N phức 15 2.4.3 Phổ hồng ngoại 15 2.4.4 Phổ Raman 15 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 3.1 Hiệu suất tổng hợp phức chất Neodym(III) với phối tử phen 16 3.1.1 Tổng hợp phức chất Nd(III) với phen phối tử khác 16 3.1.2 Hiệu suất tổng hợp phức 16 3.2 Xác định thành phần, cấu trúc phức chất 17 3.2.1 Xác định nồng độ phức chất 17 3.2.2 Xác định cấu trúc, liên kết hình thành phức chất 19 3.3 Thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu 23 3.3.1 Các bước tiến hành thử nghiệm 23 3.3.2 Kết đo thân trước thử nghiệm sau thử nghiệm 26 3.3.3 Biểu đồ kết trước sau thử nghiệm 27 KẾT LUẬN 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các phân nhóm NTĐH Bảng 1.2 Cấu hình điện tử nguyên tử và, ion đất Sc, Y Bảng 1.3 Phức chất NTĐH với phối tử vô Bảng 3.1 Hiệu suất tổng hợp phức Nd(III) tỷ lệ mol khác 16 Bảng 3.2 Thể tích dung dịch EDTA(ml) lần chuẩn độ 17 Bảng 3.3 Nhiệt độ phân hủy phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 17 Bảng 3.4 Hàm lượng Nd2O3 sau phân hủy phức thành phần C, H, N phức 19 Bảng 3.5 Các vân hấp thụ phổ IR phức chất chứa phen 21 Bảng 3.6 Các vân phổ phổ IR /Raman phức chất chứa NO3- 22 Bảng 3.7 Bảng số liệu đo chiều cao thân trước sau thử nghiệm 27 Bảng 3.8 Bảng số liệu đo trước sau thử nghiệm 27 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Ảnh chụp tinh thể phức chất phen-Nd3+-NO-3 16 Hình 3.2 Giản đồ phân tích nhiệt phen-Nd3+- NO3 18 Hình 3.3 Giản đồ phân tích nguyên tố phen-Nd3+- NO3- 18 Hình 3.4 Phổ hồng ngoại phức (phen)2Nd(NO3)3 20 Hình 3.5 Phổ Raman (phen)2Nd(NO3)3 20 Hình 3.6 Các tiêu thử nghiệm 24 Hình 3.7 Đo kích thước 25 Hình 3.8 Phun mẫu 26 Hình 3.9 Biểu đồ chiều cao thân 27 Hình 3.10 Biểu đồ chiều dài chiều rộng 28 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với phát triển khoa học công nghệ đất nước giới nay, giá trị lợi ích khoa học kỹ thuật, kinh tế, môi trường mà nguyên tố đất (NTĐH) hợp chất chúng mang lại cho khoa học công nghệ đất trở thành ngành khoa học mũi nhọn Đặc biệt, NTĐH trở thành vật liệu chiến lược cho ngành công nghệ cao điện - điện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, luyện kim, xúc tác thủy tinh gốm sứ kỹ thuật cao, v.v Các nghiên cứu ứng dụng đất vào thực tế nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm Trong lĩnh vực ứng dụng phong phú này, tính quang học Neodym ứng dụng nhiều việc chế tạo vật liệu phát quang, màng laze, đèn hình thiết bị vô tuyến … Các ứng dụng Neodym có nằm dạng phức chất vật liệu rắn có cấu trúc thích hợp Một dạng phức chất quan trọng Neodym quan tâm phức chất vòng với phối tử hữu vô 1,10-phenantrolin (Phen), ion nitrat(NO3-) Có tính chất quang học tổng hợp đưa vào thực tế chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng phục vụ thiết thực cho ngành nông nghiệp nước ta, nhiên lại chưa nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Mặt khác, năm gần nông dân Việt Nam phát triển nhờ vào sản xuất nơng nghiệp chính, có hồ tiêu cơng nghiệp dài ngày mang lại hiệu kinh tế cao tiêu Việt nam có vị trí chiến lược so với nước khu vực giới Đặc biệt, địa bàn xã Phú Định, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình vùng đất thích hợp để phát triển hồ tiêu nên gia đình chọn hồ tiêu để trồng Nhưng qua thực tế cho thấy phần đa tiêu trồng thời gian (gần năm) số bị bệnh vàng lá, rụng cuống, héo thân chết Điều làm người dân lo lắng, gây trở ngại, hao tốn lớn vốn đầu tư Chính lý trên, tơi mạnh dạn chọn đề tài “Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định - Bố Trạch” Mục đích nghiên cứu - Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 - Thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định - Bố Trạch Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu phức chất nguyên tố đất Nd với phối tử 1,10phenantrolin ion nitrat ứng dụng Nd(NO3) Giả thuyết khoa học Việc tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 cung cấp kiến thức phức chất nguyên tố đất Nd với phối tử hữu 1,10phenantrolin, phối tử vô ion nitrat Mặt khác, thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định - Bố Trạch nhằm nghiên cứu ứng dụng thực tế nguyên tố đất Nd3+ phát triển trồng Phương pháp nghiên cứu - Tổng quan tài liệu liên quan phương pháp tổng hợp phức chất NTĐH - Phương pháp thực nghiệm tổng hợp phức (Phen)2Nd(NO3)3 phịng thí nghiệm - Tìm hiểu phương pháp phổ hồng ngoại (IR), phương pháp phổ Raman Cấu trúc đề tài Đề tài có cấu trúc gồm phần: MỞ ĐẦU NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KẾT LUẬN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Một số đặc điểm chung nguyên tố đất 1.1.1 Giới thiệu NTĐH Các NTĐH chiếm vị trí 57 đến 71 bảng hệ thống tuần hoàn bao gồm Lantan (La), Xeri (Ce), Praseodim (Pr), Neodim (Nd), Prometi (Pm), Samari (Sm), Europi (Eu), Gađolini (Gd), Terbi (Tb), Đysprosi (Dy), Holmi (Ho), Erbi (Er), Thuli (Tm), Yterbi (Yb), Lutexi (Lu) Ngồi tính chất vật lý, tính chất hóa học tính chất địa hóa tương tự với 15 nguyên tố nên nguyên tố Scandi (Sc)-vị trí 21, Ytri (Y)-vị trí 39 xếp vào họ NTĐH ký hiệu RE hay Ln Trong lĩnh vực xử lí quặng, dãy NTĐH thường phân thành hai ba nhóm qua bảng 1.1 Bảng 1.1 Các phân nhóm NTĐH 57 58 59 60 61 62 63 64 65 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y NTĐH nhẹ (Phân nhóm Xeri) NTĐH nhẹ 66 67 68 69 70 71 39 NTĐH nặng (Phân nhóm Ytri) NTĐH trung NTĐH nặng Các NTĐH thường kim loại màu trắng bạc, dẻo, dễ dát mỏng kéo sợi, khó nóng , có màu sắc đặc trưng phụ thuộc vào số electron lớp ngồi Độ cứng chúng khơng cao, khả dẫn điện gần với thủy ngân Chúng hoạt động hóa học (chỉ kim loại kiềm kiềm thổ) Các NTĐH dạng rắn đặc khơng khí khơ thực tế bền, khơng khí ẩm chúng bị mịn nhanh Khi đun nóng tới 200 - 400oC, chúng bốc cháy khơng khí tạo hỗn hợp oxit nitrua Các NTĐH tác dụng với H2, N2, C, P, S…khi đun nóng, tác dụng với halogen nhiệt độ thường Chúng đẩy H2 khỏi nước đun nóng tan axit vơ nóng chúng điện cực chuẩn khoảng Eo = 2,4 ÷ -2,1 (V) Ngồi ra, NTĐH có khả tạo thành phức chất với nhiều phối tử vô hữu 1.1.2 Cấu hình điện tử co lantanit Các ngun tử NTĐH có cấu hình electron hóa trị 4f0-14 5d0-2 6s2, có phân lớp 4s chưa điền đầy electron Năng lượng tương đối orbital 4f 5d gần nên electron điền vào hai loại orbital Cấu hình electron ngun tử khơng đặn lúc cấu hình electron cation Ln3+: [Xe] 4fn 5d0 6s0 đặn Tính chất hóa học định electron phân lớp ngồi nên NTĐH có tính chất giống giống tính chất ngun tố nhóm IIIB Bán kính ion Ln3+ giảm từ La3+ đến Lu3+ Hiện tượng “nén lantanit” đặc tính electron điền vào phân lớp 4f sâu bên Nén lantanit ảnh hưởng lớn đến biến đổi tính chất nguyên tố đất từ La đến Lu Việc ứng dụng đặc tính phân lớp 4f ion lantanit tiến ngành vật liệu đất nhờ tạo nhiều loại vật liệu từ vật liệu quang có tính chất đặc biệt Cấu hình điện tử nguyên tử ion đất Scandi, Ytri ghi bảng 1.2 Bảng 1.2 Cấu hình điện tử nguyên tử và, ion đất Sc, Y Cấu hình Nguyên tố Cấu hình Cấu hình điện tử điện tử điện tử điện tử nguyên tử Z Cấu hình RE2+ RE3+ RE4+ 57 La 5d1 6s2 5d1 [Xe] - 58 Ce 4f1 5d1 6s2 4f15d1 4f1 [Xe] 59 Pr 4f3 6s2 4f3 4f2 4f1 60 Nd 4f4 6s2 4f4 4f3 4f2 61 Pm 4f5 6s2 4f5 4f4 - 62 Sm 4f6 6s2 4f6 4f5 - - - 4f 4f 4f7 Eu 4f 6s Gd 4f 5d 6s 65 Tb 4f 6s 66 Dy 4f10 6s2 4f10 4f9 4f8 67 Ho 4f11 6s2 4f11 4f10 - 12 4f 11 4f - 63 64 12 4f 4f 4f 4f 68 Er 4f 6s 69 Tm 4f13 6s2 4f13 4f12 - 70 Yb 4f14 6s2 4f14 4f13 - 71 Lu 4f14 5d1 6s2 - 4f14 - 21 Sc 3d1 4s2 - - - 39 Y 4d1 5s2 - - - 1.1.3 Số oxi hóa bền Số oxi hóa bền NTĐH +3 Đây số oxi hóa bền tất đất hiếm, kể chất rắn ion solvat hóa nhiều dung mơi khác Cùng với giống kích thước làm cho việc phân chia đất khó khăn phương pháp sắc kí phát triển Tuy có khuynh hướng tạo cation bền 3+, lantanit không giống với kim loại chuyển tiếp Cr Co Điều giải thích khác tổng giá trị lượng ion hóa đầu, từ 3500 đến 4200 kJ/mol trường hợp lantanit so với 5230kJ/mol Cr 5640kJ/mol Co 1.1.4 Một số ứng dụng nguyên tố đất * Trong lĩnh vực xúc tác: Trong năm gần đây, xúc tác chứa đất tỏ có hiệu việc làm khí thải ơtơ tính bền nhiệt Ngồi ra, xúc tác đất cịn sử dụng để làm khí thải từ lò đốt rác bệnh viện, lò hỏa táng… * Trong lĩnh vực thủy tinh: oxit đất dùng để khử màu thủy tinh, nhuộm màu thủy tinh q trình nấu thủy tinh; ngồi cịn dùng làm bột mài bóng thủy tinh, đá quý… * Trong kĩ thuật ánh sáng: điện cực làm đầy NTĐH để dùng đèn chiếu tầm cao cực mạnh, máy chiếu, máy chụp ảnh Các NTĐH đóng vai trị quan trọng việc tổng hợp chất phát lân quang tinh thể * Trong nông nghiệp: NTĐH làm thuốc trừ sâu, làm phân vi lượng cho 30 loại trồng (lúa nước, lúa mì, ăn ), tăng sản lượng tăng nồng độ đường ăn quả, hạt Một số phức chất NTĐH sử dụng việc chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng có tác dụng việc chuyển ánh sáng cực tím sang ánh sáng đỏ, làm tăng suất trồng, rút ngắn thời gian sinh trưởng cây, cải thiện đáng kể chất lượng nông sản, rau ăn Theo nghiên cứu công bố số nước Nga, Trung Quốc, sau ứng dụng màng chuyển hóa ánh sáng vào nơng nghiệp thu kết đáng khích lệ Sản lượng dâu tây tăng 22-48%, cà chua tăng 31-72%, hoa hồng nở sớm 20-30 ngày, hoa tulip hoa sớm 4-5 ngày, 1.2 Phức chất nguyên tố đất với phối tử hữu 1.2.1 Hóa học phức chất đất Hóa học phối trí ion NTĐH có bán kính lớn phức tạp Các phức chất ion đất phối tử vô giới thiệu bảng 1.3 Các ion đất dung dịch bị hyđrat hóa với số hyđrat số hyđrat giảm theo dãy bán kính ion giảm Tuy nhiên, phân cực phân tử nước gắn kết trực tiếp với cation kim loại đất tăng lên làm thuận lợi cho việc hình thành liên kết hydro với phân tử nước khác Khuynh hướng tăng bán kính ion nhỏ Vì vậy, số hydrat thứ cấp tăng dọc theo dãy đất Nhiều phức chất ion đất với phối tử oxalat, xitrat, tactrat, nghiên cứu thường sử dụng phương pháp phân chia nguyên tố đất 3.2 Xác định thành phần, cấu trúc phức chất Phức tổng hợp được xác định hàm lượng Nd3+ phép chuẩn độ Complexon phân tích hàm lượng %Nd2O3 sản phẩm sau phân hủy phức phương pháp phân tích nhiệt Để xác định cấu trúc phức, dự đốn cơng thức cấu tạo phức, sử dụng phương pháp phổ: phổ hồng ngoại, phổ Raman 3.2.1 Xác định nồng độ phức chất * Phương pháp chuẩn độ Complexon xác định nồng độ Nd3+ Lấy 10 ml dung dịch Nd3+ nồng độ C (M) cho vào bình tam giác 100ml, thêm vào đến giọt dung dịch đệm CH3OONa nồng độ 2M có pH = ~ , tiếp tục thêm giọt metyl da cam, lắc ta có dung dịch màu da cam.Tiến hành chuẩn độ dung dịch EDTA dung dịch chuyển từ màu da cam sang màu đỏ dùng hết V (ml) dung dịch EDTA bảng 3.2 Bảng 3.2 Thể tích dung dịch EDTA(ml) lần chuẩn độ VEDTA (ml) phen-Nd3+-NO3- V1 0,9 V2 V3 V4 V5 V 0,8 1 0.9 0,92 * Phương pháp phân tích nhiệt xác định hàm lượng Nd2O3 Trên giản đồ phân tích nhiệt hình 3.2 phức chất (phen)2Nd(NO3)3 tổng hợp cho thấy: nhiệt độ 2000C phức khơng có hiệu ứng nhiệt hiệu ứng khối lượng Điều chứng tỏ phức chất khơng ngậm nước, khơng bị nóng chảy khơng bị phân huỷ nhiệt độ bình thường Nhiệt độ phân hủy phức chất trình bày bảng 3.3 Theo đường phân tích nhiệt phần khối lượng cuối cịn lại ứng với q trình phân huỷ phức chất thành oxit Nd2O3 hoàn toàn phù hợp với kết tính tốn lý thuyết theo cơng thức giả định (bảng 3.4) Bảng 3.3 Nhiệt độ phân hủy phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 Nhiệt độ phân hủy (oC) Phức chất phen-Nd3+-NO3- >390 17 Hình 3.2 Giản đồ phân tích nhiệt phen-Nd3+- NO3 * Hàm lượng C, N, H phức chất Kết phân tích hàm lượng nguyên tố C, H, N tương ứng với phức biễu diễn giản đồ hình 3.3 Hình 3.3 Giản đồ phân tích nguyên tố phen-Nd3+- NO3- 18 Bảng 3.4 Hàm lượng Nd2O3 sau phân hủy phức thành phần C, H, N phức Nd2O3(%) C(%) H(%) N(%) Hợp chất TT phen-Nd3+-NO3- PT TT PT TT PT TT PT 24,4 25,2 41,7 39,9 2,3 2,1 14,2 14,3 Từ bảng số liệu thu cho thấy kết lý thuyết thực nghiệm tương đương nhau, cụ thể: hàm lượng nguyên tố ion trung tâm, hàm lượng nguyên tố thành phần C, H, N phức tổng hợp so với hàm lượng tính tốn theo công thức giả thiết tương đối phù hợp Điều kết luận cơng thức giả thiết công thức phân tử tương ứng phức Từ giản đồ phân tích nhiệt cho thấy phức có nhiệt độ phân hủy tương đối cao nên thuận lợi ứng dụng vào thực tế chế tạo vật liệu có chứa phức chất Nd 3.2.2 Xác định cấu trúc, liên kết hình thành phức chất • Phổ dao động liên kết hình thành phức chất Phổ hồng ngoại phổ Raman có liên quan đến chuyển động dao động chuyển động quay phân tử nên gọi chung phổ dao động Phương pháp phổ Raman bổ sung cho phương pháp phổ IR Phổ dao động Raman xác định dao động vùng 500cm-1 (ứng với dao động hóa trị liên kết phối trí shình thành phức chất) mà máy phổ IR thông thường không ghi được, xác định vân phổ ứng với dao động đối xứng khơng đối xứng Vì vậy, tơi sử dụng phổ IR với phức chất nghiên cứu, ngồi cịn sử dụng phổ Raman phức (phen)2Nd(NO3)3 để xác định liên kết hình thành phức chất tổng hợp • Phổ IR phức nghiên cứu Phức chất (phen)2Nd(NO3)3 chứa hai phân tử phen chứa nhóm nitrat Phổ hồng ngoại phổ Raman phen phức chất trình bày hình 3.4 hình 3.5 19 Hình 3.4 Phổ hồng ngoại phức (phen)2Nd(NO3)3 Hình 3.5 Phổ Raman (phen)2Nd(NO3)3 Phân tích chi tiết phổ dao động hồng ngoại cho thấy, phổ IR phức (phen)2Nd(NO3)3 khơng có dao động nhóm –OH H2O (νO-H tự H2O: 3100÷3700 cm-1), điều cho thấy phức chất khơng có H2O phân tử Kết 20 phù hợp với kết phân tích nhiệt phân tích thành phần ngun tố Điều giúp tơi dự đốn phen đẩy nước khỏi cầu phối trí liên kết tạo phức Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử phen (C12H8N2.H2O) có nhiều vân phổ Một số vân phổ quan trọng nhận dạng sau: νO-H = 3391cm-1, νC-H(thơm) = 3062cm-1, νC=C = 1619cm-1, νC=N = 1584cm-1 Trong phức chất, vân phổ νC=C, νC=N thay đổi (bảng 3.6) Sự chuyển dịch xuống tần số thấp chứng tỏ phối tử phen liên kết với ion trung tâm Nd3+, cụ thể hình thành liên kết phối trí N(phen)→Nd Kết luận chuyển dịch tần số dao động hóa trị liên kết C=C, C=N phân tử phen xuống tần số thấp hình thành liên kết phối trí củsa N với ion kim loại trung tâm Một số tần số dao động liên kết liên kết C = N rõ bị che vân phổ phối tử khác Bảng 3.5 Các vân hấp thụ phổ IR phức chất chứa phen Hợp chất C12H8N2.H2O (phen)2Nd(NO3)3 νC – H (thơm) νC-C ;νC-N 3062 1619; 1584 3068; 2924 1580; - Phổ hồng ngoại ion NO3- tự cần phải quan sát vân phổ hấp thụ tương ứng với dao động biến dạng hóa trị khơng đối xứng ν3=1390cm-1, dao động biến dạng phẳng ν4=720cm-1, dao động biến dạng khơng phẳng ν2=830cm-1 Dao động đối xứng hồn toàn ν1=1050cm-1 phổ hồng ngoại ion NO3- tự không xuất Trong phức chất kim loại nặng, đa số trường hợp phối trí ion NO3- thực qua nguyên tử oxy hình thành liên kết, hai liên kết liên kết dạng cầu nối trình bày phần tổng quan Về phương diện đối xứng chúng có loại đối xứng C2v, nghĩa phổ xuất vân phổ Kết luận liên kết loại dựa khác giá trị số tần số dao động hóa trị N-O: liên kết với ion trung tâm theo dạng (phần tổng quan) khác đặc tính độ bội liên kết N = O(không tham gia liên kết) lớn 21 nhiều làm tăng tần số dao động hóa trị Thực ra, nghiên cứu chi tiết cho thấy rằng, dạng dạng cịn có dạng trung gian hai liên kết oxy nhóm NO3- với ion trung tâm có độ dài không Dạng dạng trung gian dạng dạng Một số vân phổ đặc trưng phức chất chứa nhóm NO3- thống kê bảng 3.7 Bảng 3.6 Các vân phổ phổ IR /Raman phức chất chứa NO3IR Raman Phức (Phen)2Nd(NO3)3 ν3NO3- νNO3- (kđx) νNO3-(đx) νM-O νM-N 1609,4 1478 1027 553,5 420,3 *kđx: Không đối xứng; đx: đối xứng; Kết so sánh tỉ mỉ vân phổ phối tử tự phen, phức chất cho thấy phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 thể vân phổ ~ 1478 cm-1 vân ~ 1027 cm-1 Hai vân phổ này, thuộc dao động ν3 ν1 Các tần số quan sát phổ Raman Số sóng phổ Raman số sóng phổ IR có sai khác nhỏ Ngồi vân phổ trên, phổ phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 cịn có vân phổ sau: vân phổ ~ 1626 1221cm-1 Các vân xuất phổ Raman Các vân phổ thuộc vân phổ ν3 Sự dâng cao tần số ν3 cho thấy ion NO3- phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 liên kết với ion Nd3+ hai liên kết phối trí cân Song dạng tồn không lớn cường độ vân phổ không cao Kết hợp phân tích trên, tơi đề nghị rằng, ion NO3- phức chất (Phen)2Nd(NO3)3 nằm dạng trung gian dạng dạng • Tần số dao động Nd-N Nd-O phức chất Phổ dao động Raman có ưu điểm xác định dao động 22 tần số thấp Vùng dao động tần số thấp 600-200 cm-1, vùng thường ứng với dao động hóa trị liên kết phối trí hình thành phức chất Nếu phổ IR phức chất nghiên cứu có cường độ vân hấp thụ vùng 600-400 cm-1 thường nhỏ, lại tù nên khó xác định dao động νNd-O, νNd-N , ngược lại phổ Raman vùng lại cho vân mảnh, có cường độ trung bình dể xác định Phổ Raman chất (Phen)2Nd(NO3)3 xuất vân có cường độ trung bình 553,5 420,3 cm-1 ứng với dao động hoá trị M-O M-N Vì tần số dao động hai liên kết cao hay thấp phụ thuộc vào độ âm điện hay phụ thuộc vào độ dài liên kết M-O M-N Độ dài liên kết lớn tần số dao động hoá trị thấp, ngược lại độ dài liên kết ngắn tần số dao động hố trị cao Độ dài liên kết dM-O = 2,502 - 2,542A0 < dM-N = 2,542 - 2,593A0, từ tơi qui kết dao động hóa trị liên kết M-O có tần số νM-O= 553,5 cm-1 dao động hóa trị liên kết M-N có tần số νM-N = 420,3 cm-1 Một số tần số dao động trình bày bảng 3.6 Tóm lại, việc phân tích phổ dao động phức nghiên cứu (Phen)2Nd(NO3)3 , cho phép rút kết sau: Trong phân tử phức chất, phối tử phen liên kết với ion trung tâm Nd3+ qua liên kết phối trí N → Nd(III) hình thành vịng cạnh Phối tử NO3- thực liên kết phối trí với ion trung tâm qua nguyên tử oxy, tạo vòng cạnh, liên kết hai nguyên tử oxy với ion trung tâm khơng cân Dao động hóa trị liên kết M–O có tần số νM-O= 553,5 cm-1 dao động hóa trị liên kết M–N có tần số νM-N = 420,3 cm-1 3.3 Thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu 3.3.1 Các bước tiến hành thử nghiệm * Tiến hành thử hoạt tính sinh học hồ tiêu với nồng độ khác để theo dõi kết trước thử mẫu sau thử mẫu đem so sánh, với cách thử sau: + Bước 1: Chọn hồ tiêu có ngày tuổi, đánh dấu thứ tự từ đến để tiến hành thử nghiệm 23 Hình 3.6 Các tiêu thử nghiệm 24 + Bước 2: Tiến hành đo lá, chiều cao thân hồ tiêu chọn làm thử nghiệm hình ghi lại số liệu Hình 3.7 Đo kích thước + Bước 3: Sau đo ghi lại kết tiến hành phun mẫu với nồng độ khác nhau: 1:10-2M, 2: 10-3M,cây 3:10-4M, 4:10-5M , 5:10-6M 25 Hình 3.8 Phun mẫu + Bước 4: Theo dõi, quan sát mắt thường Sau tháng quay lại bước để so sánh kết ghi số liệu 3.3.2 Kết đo thân trước thử nghiệm sau thử nghiệm * Kết đo thân hồ tiêu trước thử nghiệm sau thử nghiệm bón Nd(NO3)3 trình bày qua bảng sau: 26 Bảng 3.7 Bảng số liệu đo chiều cao thân trước sau thử nghiệm Cây Chiều cao thân trước thử nghiệm (m) Chiều cao thân sau thử nghiệm (m) 1.8 1.7 1.8 1.55 2.2 2.2 1.8 Bảng 3.8 Bảng số liệu đo trước sau thử nghiệm Cây Chiều dài trung bình trước thử nghiệm (cm) Chiều dài trung bình sau thử nghiệm (cm) Chiều rộng trung bình trước thử nghiệm (cm) Chiều rộng trung bình sau thử nghiệm (cm) 8.7 11 10 12 12 14 4.8 5.8 5.1 5.1 7.1 7.5 Vậy, qua bảng số liệu cho thấy thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu với nồng độ khác cho kết khác 3.3.3 Biểu đồ kết trước sau thử nghiệm Hình 3.9 Biểu đồ chiều cao thân 27 Hình 3.10 Biểu đồ chiều dài chiều rộng 28 KẾT LUẬN Qua trình tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất( phen)2Nd(NO3)3 thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định, huyện Bố Trạch thu kết sau: Đã tổng hợp phức chất (phen)2Nd(NO3)3 Khảo sát tỉ lệ mol phối tử phen ion trung tâm Nd3+ 2:1 cho hiệu suất phản ứng tổng hợp 72% Nghiên cứu cấu trúc liên kết hình thành phức chất phương pháp đại như: phương pháp phổ hồng ngoại, phổ Raman Trong phức ( phen)2Nd(NO3)3 : gốc nitrat liên kết với ion trung tâm Nd3+ qua nguyên tử O tạo vịng cạnh, số phối trí Nd3+ phức 10 Đã xác định nồng độ Nd(NO3)3 phức chất phương pháp chuẩn độ Complexon thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu với nồng độ khác Kết cho thấy phát triển tốt khơng bón Nd(NO3)3 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Acmetop X (1976) Hóa vơ cơ, phần II Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [2] Cotton F, Wilkinson G (1984) Cơ sở Hóa học vơ cơ, phần III Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [3] Nguyễn Xuân Dũng, Phạm Luận (1985) Sách tra cứu pha chế dung dịch Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [4] Trần Thị Đà, Nguyễn Hữu Đĩnh (1999) Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [5] Trần Thị Đà, Nguyễn Hữu Đĩnh (2006) Phức chất - Phương pháp tổng hợp nghiên cứu cấu trúc Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Thanh Hồng (2007) Các phương pháp phổ Hóa học hữu Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Iaximirxki K B (1966) Hóa học phức chất nguyên tố đất A N Ucr SSR Kiep [8] Lê Chí Kiên, Vũ Kim Thư (2006) Tổng hợp nghiên cứu tạo phức hệ ion đất (III) - Anion antranilat - Phenantrolin Tạp chí Hóa học, 44, 147 - 151 [9] Triệu Thị Nguyệt (1989), Luận án Phó tiến sĩ khoa học Hóa học, Matxcơva [10] Hồng Nhâm (2003) Hóa học vơ cơ, tập III Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [11] Hồ Viết Quý (2000) Phức chất Hóa học Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [12] Hồ Viết Quý (2002) Cở sở Hóa học phân tích đại, tập II Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội [13] Lê Bá Thuận, Đỗ Ngọc Liên, Nguyễn Đức Vượng, Nguyễn Trọng Hùng, Lưu Xuân Đĩnh (2006) Tổng hợp nghiên cứu số phức chất Eu(III) với 1, 10-phenantrolin dùng làm nguyên liệu chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng Tạp chí Hóa học ứng dụng, 59, 35 - 38 30 [14] Lê Bá Thuận, Đỗ Ngọc Liên, Nguyễn Đức Vượng, Nguyễn Trọng Hùng, Lưu Xuân Đĩnh (2006) Nghiên cứu chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng polyetylen có chứa phức chất Bis(1,10-phen) Europi(III) nitrat Tạp chí Hóa học ứng dụng (9/2006) [15] Lê Bá Thuận, Nguyễn Đức Vượng (2007) Nghiên cứu chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng PE có chứa phức chất nhị nhân Eu với phối tử phen nitrat Tạp chí Hóa học, 45, 423 - 426 [16] Đào Đình Thức (2005) Một số phương pháp phổ ứng dụng Hóa học Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [17] Nguyễn Đình Triệu (2001) Các phương pháp vật lý ứng dụng Hóa học Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [18] Nguyễn Thị Trúc Vân (2002) Tổng hợp nghiên cứu tính chất phức hỗn hợp isobutirat đất với o-phenantrolin Luận văn thạc sĩ Hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [19] Nguyễn Đức Vượng (2007) Nghiên cứu phân chia tinh chế Samari, Europi, Gađolini từ tổng đất nhóm trung ứng dụng phức chất Europi chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng Luận án Tiến sĩ Hóa học, Hà Nội 31 ... lý trên, mạnh dạn chọn đề tài ? ?Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất (Phen) 2Nd(NO3)3 thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định - Bố Trạch? ?? Mục đích nghiên cứu - Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc. .. LUẬN Qua trình tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất( phen) 2Nd(NO3)3 thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định, huyện Bố Trạch thu kết sau: Đã tổng hợp phức chất (phen) 2Nd(NO3)3 Khảo sát tỉ lệ... cứu - Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất (Phen) 2Nd(NO3)3 - Thử nghiệm bón Nd(NO3)3 hồ tiêu xã Phú Định - Bố Trạch Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu phức chất nguyên tố đất Nd với phối tử 1,10phenantrolin