Комплексообразование переходных металлов в системе ион металла – дитиооксамид – сульфонол
Аннотация
Выпускная квалификационная работа Мельник Екатерины Андреевны на тему «Комплексообразование переходных металлов в системе ион металла – дитиооксамид – сульфонол» включает в себя 83 страницы печатного текста, 8 таблиц, 41 рисунок и 100 библиографических ссылок.
Ключевые слова: комплексообразование, рубеановодородная кислота, кобальт (II), платина (II, IV), палладий (II), сульфонол.
Целью данной работы является установление состава и условий образования рубеаната кобальта (II), платины (IV) и палладия (II).
Для достижения поставленной цели перед нами стоял ряд задач, которые необходимо было решить: изучить влияние кислотности среды на реакцию комплексообразования; исследовать кинетику образования рубеанатов металлов; установить соотношение компонентов в комплексе, используя метод изомолярных серий и метод молярных отношений; определить значения условных констант устойчивости рубеанатов металлов методом молярных отношений и методом Комаря.
В ходе исследовательской работы определена длина волны максимального светопоглощения рубеаната кобальта (II) – 435 нм; для рубеаната платины (IV) она составила 370 нм и 470 нм (при соотношении основных компонентов раствора 1 : 1), а для рубеаната палладия (II) – 409 нм. Установлено значение кислотности среды для образования рубеаната кобальта (II), соответствующее наиболее полному связыванию иона металла в комплекс – рН = 7,5; для рубеаната платины (IV) – рН = 3; для рубеаната палладия (II) – рН = 4. Исследована кинетика образования комплексов: для рубеаната кобальта (II) равновесие наступает спустя 4 часа после смешивания компонентов и остается постоянным в течение 29 часов, разрушение комплекса происходит спустя 50 часов после смешивания компонентов; время полного связывания платины (IV) в соответствующий рубеанат с максимумом светопоглощения при 370 нм составило 14 дней, для другого комплекса (λmax = 470 нм) – 2 суток; для рубеаната палладия (II) необходимо также выжидать 2 дня до полного образования комплекса.
Применяя методы изомолярных серий и молярных отношений определено стехиометрическое отношение компонентов, входящих в состав рубеанатов металлов: соотношение РВК и кобальта (II) составило 3 : 2; для рубеаната платины (IV) имеющего светопоглощение при λmax = 390 нм на 4 день и в течение 5 суток после смешения компонентов образуется частица с составом 2 : 3 (R : M), а для комплекса с λmax = 470 нм на 4 день после смешения компонентов образуется частица с составом 3 : 2 (R : M), на 9 день – с составом 4 : 1 (R : M); для рубеаната палладия (II) стехиометрическое соотношение компонентов составило 1 : 1. Рассчитаны константы устойчивости рубеаната кобальта (II): по методу изомолярных серий значение составило 3,20·108, по методу молярных отношений (CM = const) – 1,85·108; (CR = const) – 1,65∙108. Для определения значений констант устойчивости рубеанатов благородных металлов требуется применение более совершенных методов, поскольку в растворе образуется сразу несколько комплексных частиц. Время образования и состав комплексов зависят от рН, концентраций основных компонентов в системе и ионной силы раствора.
Из литературы известны соотношения металл : лиганд в основном для рубеанатов, выделенных в твердом состоянии. Новизна полученных данных в том, что впервые изучены в растворе рубеанаты платиновых металлов.
The final qualification work by Ekaterina Andreevna Melnik on the subject «Complexing of transition metals in the ionic metal – dithiooxamide – sulfonol system» includes 83 pages of printed text, 8 tables, 41 figures and 100 bibliographic references.
Key words: complexing, dithiooxamide, cobalt (II), platinum (II, IV), palladium (II), sulfonol.
The goal of this work is to establish the composition and conditions for the formation of dithiooxamide complexes of cobalt (II), platinum (IV) and palladium (II).
To achieve this goal, we had a number of tasks that needed to be solved: to study the effect of the acidity of the medium on the complexing reaction; to study the kinetics of the formation of metal complexes; establish the ratio of components in the complex using the method of isomolar series and the method of molar ratios; to determine the values of the conditional stability constants of metal complexes by the method of molar relations and Komar’s method.
During the work the wavelength of the maximum light absorption of cobalt (II) rubeanate was determined – 435 nm; for platinum (IV) rubeanate, it was 370 nm and 470 nm (with a ratio of the main components of the solution 1: 1), and for palladium (II) rubeanate it was 409 nm. The value of the acidity of the medium for the formation of cobalt (II) rubeanate is established, which corresponds to the most complete binding of the metal ion to the complex – pH = 7,5; for platinum (IV) rubeanate – pH = 3; for palladium (II) rubeanate, pH = 4. The kinetics of complex formation was studied: for cobalt (II) rubeanate, equilibrium occurs 4 hours after mixing the components and remains constant for 29 hours, the destruction of the complex occurs 50 hours after mixing the components; the time of complete binding of platinum (IV) to the corresponding rubeanate with a maximum of light absorption at 370 nm was 14 days, for another complex (λmax = 470 nm) – 2 days; for palladium (II) rubeanate, it is also necessary to wait 2 days until the complex is fully formed.
Using the methods of isomolar series and molar ratios, the stoichiometric ratio of the components that make up the metal rubeanates was determined: the ratio of dithiooxamide and cobalt (II) was 3 : 2; for platinum (IV) rubeanate having light absorption at λmax = 390 nm on day 4 and within 5 days after mixing of the components, a particle with a composition of 2 : 3 (R : M) is formed, and for a complex with λmax = 470 nm on day 4 after mixing components, a particle is formed with a composition of 3 : 2 (R : M), on day 9 - with a composition of 4 : 1 (R : M); for palladium (II) rubeanate, the stoichiometric ratio of the components was 1 : 1. The stability constants of cobalt (II) rubeanate were calculated: by the method of isomolar series, the value was 3,20·108, by the method of molar ratios (CM = const) – 1,85·108; (CR = const) – 1,65∙108. To determine the values of the stability constants of noble metal rubeanates, the use of more advanced methods is required, since several complex particles are formed in solution immediately. The formation time and composition of the complexes depend on pH, the concentrations of the main components in the system, and the ionic strength of the solution.
From the literature, metal: ligand ratios are known mainly for solid-state rubeanates. The novelty of the data obtained is that, for the first time, platinum metal rubeanates were studied in solution.
Ключевые слова: комплексообразование, рубеановодородная кислота, кобальт (II), платина (II, IV), палладий (II), сульфонол.
Целью данной работы является установление состава и условий образования рубеаната кобальта (II), платины (IV) и палладия (II).
Для достижения поставленной цели перед нами стоял ряд задач, которые необходимо было решить: изучить влияние кислотности среды на реакцию комплексообразования; исследовать кинетику образования рубеанатов металлов; установить соотношение компонентов в комплексе, используя метод изомолярных серий и метод молярных отношений; определить значения условных констант устойчивости рубеанатов металлов методом молярных отношений и методом Комаря.
В ходе исследовательской работы определена длина волны максимального светопоглощения рубеаната кобальта (II) – 435 нм; для рубеаната платины (IV) она составила 370 нм и 470 нм (при соотношении основных компонентов раствора 1 : 1), а для рубеаната палладия (II) – 409 нм. Установлено значение кислотности среды для образования рубеаната кобальта (II), соответствующее наиболее полному связыванию иона металла в комплекс – рН = 7,5; для рубеаната платины (IV) – рН = 3; для рубеаната палладия (II) – рН = 4. Исследована кинетика образования комплексов: для рубеаната кобальта (II) равновесие наступает спустя 4 часа после смешивания компонентов и остается постоянным в течение 29 часов, разрушение комплекса происходит спустя 50 часов после смешивания компонентов; время полного связывания платины (IV) в соответствующий рубеанат с максимумом светопоглощения при 370 нм составило 14 дней, для другого комплекса (λmax = 470 нм) – 2 суток; для рубеаната палладия (II) необходимо также выжидать 2 дня до полного образования комплекса.
Применяя методы изомолярных серий и молярных отношений определено стехиометрическое отношение компонентов, входящих в состав рубеанатов металлов: соотношение РВК и кобальта (II) составило 3 : 2; для рубеаната платины (IV) имеющего светопоглощение при λmax = 390 нм на 4 день и в течение 5 суток после смешения компонентов образуется частица с составом 2 : 3 (R : M), а для комплекса с λmax = 470 нм на 4 день после смешения компонентов образуется частица с составом 3 : 2 (R : M), на 9 день – с составом 4 : 1 (R : M); для рубеаната палладия (II) стехиометрическое соотношение компонентов составило 1 : 1. Рассчитаны константы устойчивости рубеаната кобальта (II): по методу изомолярных серий значение составило 3,20·108, по методу молярных отношений (CM = const) – 1,85·108; (CR = const) – 1,65∙108. Для определения значений констант устойчивости рубеанатов благородных металлов требуется применение более совершенных методов, поскольку в растворе образуется сразу несколько комплексных частиц. Время образования и состав комплексов зависят от рН, концентраций основных компонентов в системе и ионной силы раствора.
Из литературы известны соотношения металл : лиганд в основном для рубеанатов, выделенных в твердом состоянии. Новизна полученных данных в том, что впервые изучены в растворе рубеанаты платиновых металлов.
The final qualification work by Ekaterina Andreevna Melnik on the subject «Complexing of transition metals in the ionic metal – dithiooxamide – sulfonol system» includes 83 pages of printed text, 8 tables, 41 figures and 100 bibliographic references.
Key words: complexing, dithiooxamide, cobalt (II), platinum (II, IV), palladium (II), sulfonol.
The goal of this work is to establish the composition and conditions for the formation of dithiooxamide complexes of cobalt (II), platinum (IV) and palladium (II).
To achieve this goal, we had a number of tasks that needed to be solved: to study the effect of the acidity of the medium on the complexing reaction; to study the kinetics of the formation of metal complexes; establish the ratio of components in the complex using the method of isomolar series and the method of molar ratios; to determine the values of the conditional stability constants of metal complexes by the method of molar relations and Komar’s method.
During the work the wavelength of the maximum light absorption of cobalt (II) rubeanate was determined – 435 nm; for platinum (IV) rubeanate, it was 370 nm and 470 nm (with a ratio of the main components of the solution 1: 1), and for palladium (II) rubeanate it was 409 nm. The value of the acidity of the medium for the formation of cobalt (II) rubeanate is established, which corresponds to the most complete binding of the metal ion to the complex – pH = 7,5; for platinum (IV) rubeanate – pH = 3; for palladium (II) rubeanate, pH = 4. The kinetics of complex formation was studied: for cobalt (II) rubeanate, equilibrium occurs 4 hours after mixing the components and remains constant for 29 hours, the destruction of the complex occurs 50 hours after mixing the components; the time of complete binding of platinum (IV) to the corresponding rubeanate with a maximum of light absorption at 370 nm was 14 days, for another complex (λmax = 470 nm) – 2 days; for palladium (II) rubeanate, it is also necessary to wait 2 days until the complex is fully formed.
Using the methods of isomolar series and molar ratios, the stoichiometric ratio of the components that make up the metal rubeanates was determined: the ratio of dithiooxamide and cobalt (II) was 3 : 2; for platinum (IV) rubeanate having light absorption at λmax = 390 nm on day 4 and within 5 days after mixing of the components, a particle with a composition of 2 : 3 (R : M) is formed, and for a complex with λmax = 470 nm on day 4 after mixing components, a particle is formed with a composition of 3 : 2 (R : M), on day 9 - with a composition of 4 : 1 (R : M); for palladium (II) rubeanate, the stoichiometric ratio of the components was 1 : 1. The stability constants of cobalt (II) rubeanate were calculated: by the method of isomolar series, the value was 3,20·108, by the method of molar ratios (CM = const) – 1,85·108; (CR = const) – 1,65∙108. To determine the values of the stability constants of noble metal rubeanates, the use of more advanced methods is required, since several complex particles are formed in solution immediately. The formation time and composition of the complexes depend on pH, the concentrations of the main components in the system, and the ionic strength of the solution.
From the literature, metal: ligand ratios are known mainly for solid-state rubeanates. The novelty of the data obtained is that, for the first time, platinum metal rubeanates were studied in solution.