Tính toán cân bằng tạo phức trong dung dịch: I- Vai trò của việc chọn thành phần giới hạn trong tính toán cân bằng tạo phức

T¹p chÝ Hãa häc, T. 41, sè 3, Tr. 91 - 96, 2003<br /> <br /> <br /> tÝnh to¸n C©n b»ng T¹o phøc trong dung dÞch<br /> I - vai trß cña viÖc chän thµnh phÇn giíi h¹n trong tÝnh to¸n<br /> c©n b»ng t¹o phøc<br /> <br /> §Õn Tßa so¹n 21-2-2003<br /> NguyÔn Tinh Dung, § o ThÞ Ph ¬ng DiÖp<br /> Khoa Hãa häc, §¹i häc S! ph¹m H# Néi<br /> <br /> <br /> summary<br /> Iterative approximation method according to the proton conservation law equation written<br /> from the limited composition of studied system accepted as the zero level not only reflects the<br /> nature of the chemical process in solution, but also enables to increase the convergence speed<br /> and decrease considerably error in the first iterations.<br /> These results are in good agreement with the other methods. This program is written by the<br /> PASCAL-language.<br /> <br /> C©n b»ng t¹o phøc chiÕm vÞ trÝ quan träng luËt t¸c dông khèi l$îng. ë ®©y ch$a ph©n tÝch<br /> trong viÖc m« t¶ c©n b»ng ion trong dung dÞch. hÕt ®$îc mäi kh¶ n¨ng cña viÖc x¸c ®Þnh th"nh<br /> ViÖc gi¶i b"i to¸n c©n b»ng t¹o phøc trong mäi phÇn giíi h¹n (TPGH) khi tÝnh c©n b»ng t¹o<br /> tr$êng hîp ®Òu rÊt phøc t¹p v× c©n b»ng t¹o phøc, m" vai trß cña nã ®L ®$îc kh¼ng ®Þnh l"<br /> phøc lu«n g¾n liÒn víi c©n b»ng axit-baz¬, c©n rÊt quan träng trong viÖc rót ng¾n tèc ®é héi tô<br /> b»ng t¹o phøc hi®roxo v.v.. ViÖc gi¶i chÝnh x¸c khi tÝnh to¸n c©n b»ng axit-baz¬ [6]. Trong b"i<br /> b"i to¸n c©n b»ng t¹o phøc th$êng dÉn ®Õn hÖ b¸o n"y chóng t«i sÏ ph©n tÝch vai trß cña viÖc<br /> c¸c ph$¬ng tr×nh phi tuyÕn bËc cao [1], chØ cã chän TPGH trong tÝnh to¸n c©n b»ng t¹o phøc,<br /> thÓ thùc hiÖn trªn m¸y tÝnh b»ng c¸c ch$¬ng phæ biÕn l" c©n b»ng t¹o phøc tõng nÊc.<br /> tr×nh tÝnh kh¸ phøc t¹p [2], hoÆc ph¶i t×m c¸ch<br /> Trong tr$êng hîp tæng qu¸t khi hÖ chøa ion<br /> ®¬n gi¶n b»ng c¸ch thay ®æi ®iÒu kiÖn thùc<br /> kim lo¹i Mn+ , phèi tö Am- th× ph$¬ng tr×nh tÝnh<br /> nghiÖm sao cho cã thÓ chÊp nhËn mét sè gi¶<br /> lÆp theo §KP v" thuËt to¸n ®L ®$îc thiÕt lËp<br /> thiÕt gÇn ®óng [1, 3, 4], hoÆc bæ sung d÷ liÖu<br /> theo [5].<br /> thùc nghiÖm ®Ó tÝnh chÝnh x¸c h¬n [1], hoÆc kÕt<br /> hîp víi ph$¬ng ph¸p ®å thÞ ®Ó ®¬n gi¶n hãa §Ó x¸c ®Þnh TPGH cÇn tiÕn h"nh theo c¸c<br /> hiÖn t$îng [3]. Trong [5], ®L ®Ò cËp ®Õn kh¶ b$íc sau:<br /> n¨ng vËn dông ®Þnh luËt b¶o to"n proton (§KP) 1. M« t¶ c¸c c©n b»ng (t¹o phøc, t¹o phøc<br /> ®Ó tÝnh c©n b»ng t¹o phøc v" ®L cho thÊy viÖc hi®roxo, proton hãa cña phèi tö).<br /> tÝnh to¸n theo ph$¬ng ph¸p tÝnh lÆp theo §KP<br /> 2. So s¸nh c¸c h»ng sè c©n b»ng. Chän c©n<br /> dùa v"o ph$¬ng tr×nh bËc 2, cã c¸c liªn hÖ phi<br /> b»ng cã gi¸ trÞ K lín nhÊt ®ñ ®Õ x¸c ®Þnh TPGH<br /> tuyÕn ho"n to"n héi tô v" cho phÐp ®¸nh gi¸<br /> (K >> 102). Chän møc kh«ng øng víi c¸c cÊu tö<br /> chÝnh x¸c th"nh phÇn c©n b»ng. Trong vÝ dô 1<br /> [5] ®L chän nghiÖm ®Çu b»ng gi¶ ®Þnh coi mét trong TPGH.<br /> nÊc c©n b»ng t¹o phøc l" chñ yÕu v" tõ ®ã ®¸nh 3. ViÕt biÓu thøc §KP v" tÝnh [5].<br /> gi¸ s¬ bé th"nh phÇn c©n b»ng dùa v"o ®Þnh C¸c vÝ dô tÝnh:<br /> 91<br /> VÝ dô 1: TÝnh c©n b»ng trong dung dÞch CdI2 TPGH: CdI2 0,100 M<br /> 0,100 M [7] ( hÖ 1)<br /> Qu¸ tr×nh t¹o phøc: Møc kh«ng: H2O; CdI2 0,100 M (MK1)<br /> Cd2+ + I- CdI+ k1 = 102,28 Cã thÓ chän møc kh«ng 2 øng víi tr¹ng th¸i<br /> CdI+ + I- CdI2 k2 = 101,64 t¹o th"nh phøc bËc 1 (v× k2 < k1):<br /> CdI2 + I- CdI 3 k3 = 101,08 Cd2+ + I- CdI+ k1 = 102,28<br /> 0,100 0,200<br /> CdI 3 + I CdI 24 k4 = 101,10 - 0,100 0,100<br /> Qu¸ tr×nh t¹o phøc hi®roxo cña ion Cd2+: Møc kh«ng: H2O; CdI+ 0,100 M; I - 0,100<br /> Cd2+ + H2O Cd(OH)+ + H+ lg* = -10,2 M (MK2).<br /> 2Cd2+ + H2O Cd2(OH)3+ + H+ lg* = -9,1 Còng cã thÓ chän m¸y mãc th"nh phÇn ban<br /> 12<br /> ®Çu (TPB§) l"m møc kh«ng 3: H2O; Cd2+ 0,100<br /> BiÖn luËn chän TPGH: V× k1 k2 k3 k4 M; I - 0,200 M (MK3).<br /> v" CI- = 0,200 M = 2.CCd2+ nªn cã thÓ coi phøc Trong b¶ng 1 cã cho kÕt qu¶ tÝnh c©n b»ng<br /> tån t¹i chñ yÕu ë d¹ng CdI2 (n = 2): ®èi víi hÖ 1 víi 3 møc kh«ng MK1, MK2 v"<br /> Cd2+ + 2I- CdI2 k1.k2.103,92 MK3, trong ®ã cã cho sai sè t$¬ng øng víi sè<br /> 0,100 0,200 lÇn tÝnh lÆp v" tæng sè lÇn tÝnh lÆp ( slt) ®Ó cã<br /> - - 0,100 héi tô tuyÖt ®èi.<br /> <br /> B¶ng 1: KÕt qu¶ tÝnh c©n b»ng trong hÖ 1 (CdI2 0,100 M) víi viÖc chän møc kh«ng kh¸c nhau<br /> Kh«ng tÝnh ¶nh h$ëng lùc ion Cã tÝnh ¶nh h$ëng lùc ion (I = 0,105)<br /> Sè lÇn Sai sè tÝnh lÆp, q% Sè lÇn Sai sè tÝnh lÆp, q%<br /> tÝnh lÆp tÝnh lÆp<br /> (slt) MK1 MK2 MK3 (slt) MK1 MK2 MK3<br /> 2 11,3 75,1 75,1 2 30,6 82,2 81,8<br /> 3 1,9 23,8 31,0 3 3,1 19,4 33,5<br /> 4 0,3 4,6 6,6 4 0,4 0,6 3,3<br /> slt 14 15 18 slt 13 12 20<br /> pH = 6,097908 6,10 pH = 6,092388 6,09<br /> <br /> KÕt qu¶ tÝnh th"nh phÇn c©n b»ng cña hÖ 1 ®$îc cho trong b¶ng 2.<br /> <br /> B¶ng 2: So s¸nh kÕt qu¶ tÝnh th"nh phÇn c©n b»ng trong hÖ CdI2 0,100 M theo c¸c ph$¬ng ph¸p<br /> kh¸c nhau: ph$¬ng ph¸p tÝnh lÆp theo §KP (§KP), ph$¬ng ph¸p Newton-Raphson gi¶i hÖ ph$¬ng<br /> tr×nh phi tuyÕn (PTPT) v" ph$¬ng ph¸p tæng qu¸t [7]<br /> Nång ®é c©n Kh«ng kÓ ¶nh h$ëng lùc ion<br /> Cã tÝnh ¶nh h$ëng<br /> b»ng cña c¸c cÊu<br /> §KP PTPT [7] lùc ion (§KP)<br /> tö<br /> 1 2 3 4 5<br /> + 7<br /> [H ].10 7,98163647364559 7,98163647364615 10,524463237951<br /> 2+ 3<br /> [Cd ].10 8,93357990172270 8,93357990172385 8,9 17,817714908933<br /> [I-].102 3,11330960044687 3,11330960044681 3,14 3,9850418766458<br /> 92<br />  1 2 3 4 5<br /> + 2<br /> [CdI ].10 4,94592853637031 4,94592853637086 4,97 4,3947434088614<br /> 3<br /> [CdI2] .10 9,71561166938612 9,71561166938701 9,6 6,5191462951199<br /> - 2<br /> [CdI3 ].10 2,75862367267388 2,75862367267408 2,75 2,3693194335659<br /> 2- 3<br /> [CdI4 ].10 4,30442127820649 4,30442127820673 4,3 8,0210678867603<br /> + 7<br /> [CdOH ].10 7,06209543632352 7,06209543632394 6,3019704784536<br /> 3+ 8<br /> [Cd2(OH) ].10 7,94253447076401 7,94253447076550 40,614371964526<br /> 2<br /> CCd2+.10 10,0000000000023 9,99999205746553 10,0 9,9999999999568<br /> CI-.101 2,00000000000045 2,00000000000000 2,00 1,9999999999936<br /> pH 6,10 6,10 6,09<br /> <br /> VÝ dô 2: TÝnh c©n b»ng trong dung dÞch F- 7.10-3 M; H2O (MK1).<br /> Fe(ClO4)3 1,000.10-2 M v" NaF 2,70.10-2M [1] NÕu chÊp nhËn (do >> ):<br /> 3 2<br /> (hÖ 2).<br /> Fe3+ + 3F- FeF3 lg 3 = 12,60<br /> C¸c c©n b»ng:<br /> 10-2 2,7.10-2<br /> Fe3+ + nF- FeFn(3 n) + 1.10-3 - 9. 10-3<br /> lg n = 5,28; 9,30; 12,60 Møc kh«ng 2: FeF3 9.10-3 M; Fe3+ 1.10-3 M;<br /> 3+<br /> Fe + H2O FeOH2+ + H+ lg* = -2,17 H2O (MK2)<br /> 2Fe3+ + 2H2O Fe 2 (OH) 24 + + 2H+ V" møc kh«ng 3: øng víi tr¹ng th¸i t¹o<br /> lg* = -2,85 th"nh phøc bËc 1:<br /> 22<br /> Fe3+ + F- FeF2+ lg 1 = 5,28<br /> H+ + F- HF lgK a 1 = 3,17 10 -2<br /> 2,7.10 -2<br /> <br /> lg 1 = lgk1 = 5,28; lgk2 = 4,02; lgk3 = 3,30, mÆt - 1,7 10-2 10-2<br /> kh¸c 2 CFe3+ < CF- ( 3CFe3+) nªn cã thÓ coi Møc kh«ng 3: FeF2+ 1.10-2 M; F - 1,7.10-2<br /> t$¬ng t¸c hãa häc chñ yÕu l": M; H2O (MK3).<br /> Fe + 2F- FeF2+ lg 2 = 9,30 V" møc kh«ng 4 víi tr¹ng th¸i ban ®Çu:<br /> -2 -2<br /> 10 2,7.10 Fe3+ 1.10-2 M; F - 2,7.10-2 M; H2O (MK4).<br /> - 7,0. 10-3 10-2 B¶ng 3 cã tãm t¾t kÕt qu¶ tÝnh c©n b»ng<br /> TPGH: F 7.10 M; FeF+2 10-2 M<br /> - -3<br /> trong hÖ 2 víi 4 møc kh«ng MK1, MK2, MK3 v"<br /> Møc kh«ng cã thÓ cã: FeF+2 10-2 M; MK4.<br /> <br /> B¶ng 3: KÕt qu¶ tÝnh pH trong dung dÞch Fe(ClO4)3 1,00.10-2 M v" NaF 2,70.10-2 M<br /> theo §KP víi c¸c møc kh«ng kh¸c nhau<br /> Sè lÇn tÝnh Sai sè tÝnh lÆp, q%<br /> pH<br /> lÆp (slt) MK1 MK2 MK3 MK4<br /> Kh«ng tÝnh 1 2 3 4 5 6<br /> ¶nh h$ëng 2 48,3 99,3 75,3 86,8<br /> lùc ion 6 9,6 19,9 15,6 18,5 4,534456<br /> 8 4,2 8,7 6,9 8,3 4,53<br /> slt 51 52 52 53<br /> 93<br />  1 2 3 4 5 6<br /> Cã tÝnh 2 75,0 98,8 88,8 94,3<br /> ¶nh h$ëng 4,451403<br /> 5 9,9 31,3 18,6 23,3<br /> 4,45<br /> lùc ion 7 3,7 12,0 7,2 9,2<br /> 8 2,3 7,3 4,4 5,7<br /> slt 43 45 45 46<br /> <br /> B¶ng 4: So s¸nh kÕt qu¶ tÝnh c©n b»ng trong hÖ 2 theo c¸c ph$¬ng ph¸p kh¸c nhau<br /> (trong tr$êng hîp tÝnh kh«ng kÓ hiÖu øng cña lùc ion): §KP, PTPT v" ph$¬ng ph¸p tæng qu¸t [1]<br /> Nång ®é c©n Kh«ng kÓ ¶nh h$ëng lùc ion<br /> Cã kÓ ¶nh h$ëng<br /> b»ng cña c¸c<br /> §KP PTPT [1] cña lùc ion<br /> cÊu tö<br /> [H+] 2,9210846472.10-5 2,9210846535.10-5 1,223.10-6 4,2069807913.10-5<br /> [Fe3+] 5,1066258697.10-7 5,1066258837.10-7 1,60.10-7 1,8924301513.10-6<br /> [F-] 2,0794651006.10-3 2,0794650979.10-3 3,16.10-3 2,6274255873.10-3<br /> [HF] 8,9845385836.10-5 8,9845385938.10-5 5,72.10-6 1,1554549321.10-4<br /> [FeF2+] 2,0234183156.10-4 2,0234183195.10-4 9,61.10-5 3,3443094338.10-4<br /> [FeF2+] 4,4059271589.10-3 4,4059271617.10-3 3,183.10-3 4,5955870022.10-3<br /> [FeF3] 5,2721644569.10-3 5,2721644535.10-3 5,791.10-3 4,9104746594.10-3<br /> [Fe(OH)2+] 1,1819249448.10-4 1,1819249460.10-4 8,82.10-4 1,51898748527.10-4<br /> [Fe2(OH)24+] 4,3169776209.10-7 4,3169776300.10-7 2,40.10-5 2,8582397793.10-6<br /> CFe3+ 1,0000000000.10-2 1,0000000000.10-2 1,000026.10-2 9,9999999999.10-3<br /> CF- 2,7000000006.10-2 2,7000000000.10-2 2,700082.10-2 2,7000000006.10-2<br /> pH 4,53 4,53 5,91 4,45<br /> <br /> nhËn xÐt ®Çy ®ñ c¸c t$¬ng t¸c hãa häc x¶y ra trong hÖ,<br /> m" quan träng h¬n cßn cho phÐp l"m t¨ng tèc<br /> ViÖc sö dông §KP ®Ó ®¸nh gi¸ th"nh phÇn ®é héi tô v" l"m gi¶m sai sè ë nh÷ng giai ®o¹n<br /> c©n b»ng t¹o phøc v« cïng phøc t¹p do ph$¬ng tÝnh lÆp ban ®Çu.<br /> tr×nh tæng qu¸t rót ra tõ §KP l" ph$¬ng tr×nh §Æc ®iÓm cña hÖ 1 l" do phøc t¹o th"nh gi÷a<br /> phi tuyÕn nhiÒu Èn cÇn ph¶i tÝnh lÆp ®ång thêi. ion kim lo¹i-phèi tö kh«ng thËt bÒn, víi møc ®é<br /> Ph$¬ng ph¸p tÝnh lÆp theo §KP víi c¸c møc t$¬ng ®$¬ng (lgk1 lgk2 lgk3 lgk4 ), h¬n n÷a<br /> kh«ng kh¸c nhau, trong mäi tr$êng hîp ®Òu do nång ®é ban ®Çu cña phèi tö gÊp hai lÇn nång<br /> cho kÕt qu¶ héi tô “tuyÖt ®èi” v" cho kÕt qu¶ ®é ion kim lo¹i cho nªn cã thÓ coi s¶n phÈm cña<br /> chÝnh x¸c nh$ nhau, ngay c¶ khi tÝnh cã kÓ t$¬ng t¸c hãa häc l" phøc CdI2 (øng víi MK1).<br /> hoÆc kh«ng kÓ ®Õn ¶nh h$ëng cña lùc ion. Nh$ vËy viÖc kh¶o s¸t vai trß cña TPGH trong hÖ<br /> ViÖc thiÕt lËp §KP víi møc kh«ng l" TPGH 1 chÝnh l" sù kh¶o s¸t ¶nh h$ëng cña viÖc chän<br /> tuy cã phøc t¹p v" mÊt c«ng h¬n so víi tr$êng c¸c møc kh«ng kh¸c nhau (MK1 l" TPGH, MK2<br /> hîp chän møc kh«ng l" TPB§ (ph¶i x¸c ®Þnh l" phøc cã sè phèi trÝ thÊp nhÊt (CdI+) v" MK3 l"<br /> TPGH, ph¶i tæ hîp c¸c c©n b»ng ®i tõ cÊu tö TPB§) ®Õn tèc ®é héi tô v" ®Õn sai sè cña phÐp<br /> chñ, ...), nh$ng kh«ng nh÷ng ph¶n ¸nh ®$îc tÝnh lÆp. Trong dung dÞch cña hÖ 1 x¶y ra 4 qu¸<br /> <br /> 94<br /> tr×nh t¹o phøc gi÷a ion kim lo¹i-phèi tö, 2 qu¸ kim lo¹i v" phèi tö kh«ng chªnh lÖch nhau<br /> tr×nh t¹o phøc hi®roxo (1 qu¸ tr×nh t¹o phøc ®¬n nhiÒu. Trong dung dÞch x¶y ra 3 qu¸ tr×nh t¹o<br /> nh©n v" 1 ®a nh©n). §©y l" mét hÖ phøc t¹p v× phøc gi÷a ion kim lo¹i v" phèi tö, 2 qu¸ tr×nh<br /> h»ng sè bÒn tõng nÊc liªn tiÕp cña qu¸ tr×nh t¹o t¹o phøc hidroxo ®¬n v" ®a nh©n cña Fe3+ víi<br /> phøc kh«ng qu¸ chªnh lÖch nhau v" h»ng sè t¹o møc ®é t$¬ng ®$¬ng nhau v" 1 qu¸ tr×nh proton<br /> phøc hi®roxo còng xÊp xØ b»ng nhau, do ®ã hãa cña phèi tö l" baz¬ yÕu. KÕt qu¶ tõ b¶ng 3<br /> kh«ng thÓ ®¸nh gi¸ gÇn ®óng th"nh phÇn c©n cho thÊy: khi tÝnh kh«ng kÓ v" cã kÓ ®Õn hiÖu<br /> b»ng cña hÖ theo 1 qu¸ tr×nh n"o. Tõ kÕt qu¶ øng lùc ion th× trong c¶ 4 tr$êng hîp chän 4<br /> b¶ng 1 cho thÊy: ë lÇn tÝnh lÆp thø 2, sai sè trong møc kh«ng kh¸c nhau (MK1l" TPGH; MK2;<br /> c¶ 3 tr$êng hîp øng víi MK1, MK2 v" MK3 (tÝnh MK3 v" MK4 l" TPB§), sai sè ë nh÷ng giai ®o¹n<br /> kh«ng kÓ v" tÝnh cã kÓ ®Õn hiÖu øng lùc ion) ®Òu ®Çu tiªn ®Òu rÊt lín. Nh$ng nÕu chän møc kh«ng<br /> lín. Nh$ng nÕu chän møc kh«ng l" TPGH hîp lý nhÊt (MK1 øng víi TPGH) th× cã thÓ dõng<br /> (MK1) th× cã thÓ dõng phÐp tÝnh lÆp ë ngay lÇn lÆp ë lÇn tÝnh thø 6 (tr$êng hîp tÝnh kh«ng kÓ<br /> lÆp thø 3 víi sai sè cho phÐp (2 - 3%), phï hîp ®Õn yÕu tè lùc ion) v" ë lÇn thø 5 (trong tr$êng<br /> víi viÖc tÝnh tay. Trong khi ®ã còng ë lÇn lÆp thø hîp ng$îc l¹i) víi sai sè < 10% (sai sè cã thÓ<br /> 3, nÕu chän MK2 th× sai sè m¾c ph¶i cì 20 - cho phÐp ®èi víi viÖc tÝnh tay). Trong khi ®ã c¶<br /> 24% v" nÕu chän MK3 (møc kh«ng l" TPB§) th× 3 tr$êng hîp cßn l¹i (MK2, MK3 v" MK4), ®Ó ®¹t<br /> sai sè cña phÐp tÝnh lÆp rÊt lín (> 30%) trong c¶ ®$îc sai sè cì 10% nh$ trªn ®Òu ph¶i cÇn tíi 7, 8<br /> hai tr$êng hîp tÝnh kh«ng kÓ v" cã kÓ ®Õn ¶nh lÇn lÆp. Riªng ®èi víi tr$êng hîp chän møc<br /> h$ëng cña lùc ion. Ph¶i sau 4 lÇn lÆp míi cho kÕt kh«ng l" TPB§ (MK4) v" møc kh«ng øng víi<br /> qu¶ t¹m chÊp nhËn ®$îc víi sai sè < 10%, nÕu th"nh phÇn cña hÖ l" d$ ion kim lo¹i (MK2) th×<br /> chän MK2 v" MK3. Trong khi ®ã còng ë lÇn lÆp sai sè ë c¸c lÇn lÆp t$¬ng øng ®Òu lín h¬n h¼n so<br /> thø 4, nÕu xuÊt ph¸t tõ TPGH, cã thÓ thu ®$îc víi tr$êng hîp chän møc kh«ng l" MK3 (phøc<br /> kÕt qu¶ ho"n to"n tháa mLn víi ®é chÝnh x¸c cao bËc 1). §iÒu n"y ho"n to"n phï hîp víi thùc tÕ<br /> h¬n (q = 0,3 - 0,4%). ViÖc chän møc kh«ng l" v× sau khi t$¬ng t¸c hãa häc x¶y ra, hÖ ph¶i cßn<br /> TPB§ kh«ng nh÷ng m¾c ph¶i sai sè rÊt lín ë d$ phèi tö chø kh«ng ph¶i d$ ion trung t©m.<br /> nh÷ng b$íc lÆp ®Çu tiªn m" cßn l"m t¨ng sè lÇn B¶ng 4 cho thÊy kÕt qu¶ tÝnh lÆp theo §KP<br /> tÝnh lÆp. ho"n to"n phï hîp víi kÕt qu¶ tÝnh theo ph$¬ng<br /> Tõ b¶ng 2 cho thÊy, trong tr$êng hîp tÝnh ph¸p Newton-Raphson gi¶i hÖ ph$¬ng tr×nh phi<br /> kh«ng kÓ ®Õn hiÖu øng lùc ion, kÕt qu¶ tÝnh ®¬n tuyÕn kh¸ cång kÒnh vÒ thuËt to¸n.<br /> gi¶n theo §KP víi ph$¬ng tr×nh bËc 2 khuyÕt §Ó gi¶i quyÕt b"i to¸n phøc t¹p n"y, t¸c gi¶<br /> ®$îc thiÕt lËp nhanh chãng ho"n to"n phï hîp [1] ®L ph¶i tæ hîp c¸c biÓu thøc cña ®Þnh luËt<br /> víi kÕt qu¶ cña ph$¬ng ph¸p Newton-Raphson b¶o to"n nång ®é ban ®Çu ®èi víi ion Fe3+ v" F-,<br /> gi¶i hÖ 3 ph$¬ng tr×nh phi tuyÕn b»ng mét thuËt biÓu thøc ®Þnh luËt t¸c dông khèi l$îng v"<br /> to¸n rÊt phøc t¹p v" còng phï hîp víi kÕt qu¶ ph$¬ng tr×nh trung hßa ®iÖn th"nh hÖ 3 ph$¬ng<br /> gi¶i theo ph$¬ng ph¸p tæng qu¸t [7]. §Ó gi¶i tr×nh phi tuyÕn 3 Èn sè. Do kh«ng thÓ ®$a vÒ<br /> quyÕt b"i to¸n n"y, t¸c gi¶ trong [7] ®L ph¶i ph$¬ng tr×nh bËc cao 1 Èn sè, t¸c gi¶ ®L ph¶i<br /> ®¬n gi¶n bít c¸c qu¸ tr×nh t¹o phøc hi®roxo chÊp nhËn dïng ®¹i l$îng thùc nghiÖm pF = 2,5<br /> ®¬n, ®a nh©n cña ion kim lo¹i m" vÉn ph¶i thiÕt ®Ó tõ ®ã tÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c cÊu tö cßn<br /> lËp tíi 6 ph$¬ng tr×nh liªn hÖ cho 6 Èn: [Cd2+], l¹i. ChÝnh v× thÕ kÕt qu¶ m" t¸c gi¶ thu ®$îc<br /> [I -], [CdI+], [CdI2], [CdI3-], [CdI42-] tõ c¸c ®Þnh (ghi trong cét 4 cña b¶ng 4) l" kÕt qu¶ tÝnh theo<br /> luËt b¶o to"n vËt chÊt v" ®Þnh luËt t¸c dông khèi gi¸ trÞ [F-] = 3,16.10-3, lÖch so víi kÕt qu¶ tÝnh<br /> l$îng. Sau ®ã t¸c gi¶ ph¶i tæ hîp th"nh ph$¬ng ®$îc theo c¶ 2 ph$¬ng ph¸p (§KP v" PTPT) cña<br /> tr×nh bËc 5 ®èi víi [I -]: chóng t«i l" [F-] = 2,08.10-3.<br /> t5 + 0,4 t4+ 2,22.10-2 t3+ 3,57.10-4 t2 -<br /> 3,372.10-3 t - 4.10-7 = 0 KÕt luËn<br /> (víi t = [I -]) v" gi¶i ra kÕt qu¶. §L x©y dùng algorit cña viÖc tÝnh to¸n c©n<br /> HÖ 2 l" hÖ rÊt phøc t¹p do nång ®é cña ion b»ng t¹o phøc theo ph$¬ng ph¸p tÝnh lÆp theo<br /> 95<br /> ph$¬ng tr×nh ®Þnh luËt b¶o to"n proton víi møc 2. Hå V¨n T©m, §Æng øng VËn, NguyÔn Tinh<br /> kh«ng l" TPGH. So víi viÖc chän møc kh«ng l" Dung. T¹p chÝ Khoa häc S$ ph¹m, C¸c<br /> TPB§, viÖc thiÕt lËp §KP tõ TPGH tuy cã phøc khoa häc tù nhiªn, Tr$êng §HSP H" Néi,<br /> t¹p h¬n, song kh«ng nh÷ng ph¶n ¸nh ®$îc b¶n sè 2, Tr. 76 - 85 (2001).<br /> chÊt cña c¸c qu¸ tr×nh hãa häc x¶y ra trong hÖ<br /> m" cßn cho phÐp l"m t¨ng tèc ®é héi tô (tuy 3. J. N. Butler, Ionic Equilibrium (A<br /> kh«ng nhiÒu) v" l"m gi¶m ®¸ng kÓ sai sè ë mathematical approach), Reading, Massa-<br /> nh÷ng lÇn tÝnh lÆp ®Çu tiªn. Ph$¬ng tr×nh §KP chusetts (1964).<br /> ®$îc thiÕt lËp nhanh, ph$¬ng ph¸p tÝnh ®¬n 4. D. S. Kook, D. West, J. Holler.<br /> gi¶n, hiÖu qu¶, cho kÕt qu¶ chÝnh x¸c, phï hîp Fundamentals of analytical chemistry,<br /> víi kÕt qu¶ tÝnh theo c¸c ph$¬ng ph¸p kh¸c. Saunders College Publising, 7th Edition<br /> ViÖc tÝnh lÆp trong mäi tr$êng hîp ®Òu cho kÕt (1997).<br /> qu¶ héi tô. Ch$¬ng tr×nh tÝnh ®$îc viÕt b»ng<br /> ng«n ng÷ PASCAL. 5. NguyÔn Tinh Dung, Hå V¨n T©m, §"o ThÞ<br /> Ph$¬ng DiÖp. T¹p chÝ Hãa häc, T. 40 , sè 1,<br /> C«ng tr×nh ®!îc sù hç trî kinh phÝ cña Tr. 67 - 72 (2002).<br /> ch!¬ng tr×nh nghiªn cøu c¬ b¶n trong lÜnh vùc 6. NguyÔn Tinh Dung, §Æng øng VËn, Hå<br /> khoa häc tù nhiªn. V¨n T©m. T¹p chÝ Ph©n tÝch Hãa, Lý v"<br /> Sinh häc, T. 4, sè 3, Tr. 18 - 24 (1999).<br /> T i liÖu tham kh¶o<br /> 7. N. P. Kamar, Axn«v$ cachestvennovo<br /> 1. N. P. Kamar, G«m«ghen$i i«n$i khimicheskovo analiza, Ionn$i ravn«vet-<br /> ravn«vetxiia, “Visa sk«la”, Kharcov xiia, Izd. Kharcov Unhiverxiteta, Kharcov,<br /> (1983). Tr. 150 (1955).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 96<br />