Исследование взаимодействия хлоридов самария и диспрозия с метилендиацетамидом в водной среде при 298К
Изучение растворимости и твердых фаз в системах. Образование конгруэнтно растворимых в воде соединений с соотношением реагирующих компонентов, концентрационные пределы их кристаллизации в системах. Расчет интенсивности линий и межплоскостных расстояний.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.07.2018 |
| Размер файла | 127,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Кыргызский национальный университет им. Ж. Баласагына, г. Бишкек, Кыргызская Республика
Кафедра неорганической химии и химической технологии
Исследование взаимодействия хлоридов самария и диспрозия с метилендиацетамидом в водной среде при 298К
Кожомуратова Эльнура Айтпаевна - преподаватель,
Email: Kojomuratov17108@scientifictext.ru
Аннотация
растворимый кристаллизация межплоскостной вода
Изотермическим методом растворимости при 298К изучены растворимости и твердые фазы в системах SmCl3 - C5H10O2N2 - H2O, DyCl3 - C5H10O2N2 - H2O. Установлено образование конгруэнтно растворимых в воде соединений с соотношением реагирующих компонентов SmCl3•2C5H10O2N2•2H2O, DyCl3•2C5H10O2N2•2H2O. Определены концентрационные пределы их кристаллизации в системах. Оба соединения выделены в кристаллическом виде и идентифицированы изучением ряда физико-химических свойств: растворимости в растворителях с различной диэлектрической проницаемостью, плотности, по данным которых рассчитаны удельные и молекулярные объемы, а также ИК спектроскопии и рентгенофазового анализа. На основе данных ИК спектроскопии сделан вывод о том, что координационная связь между лигандами и ионами самария, диспрозия осуществляется через атомы кислорода карбонильных групп метилендиацетамида. Предложены предполагаемые строения соединений. Рассчитаны интенсивности линий и межплоскостные расстояния, параметры элементарной ячейки, значение рентгеновской плотности кристаллов и установлено, что кристаллическая решетка исследуемых соединений относятся к моноклинной сингонии.
Ключевые слова: хлориды самария, диспрозия, метилендиацетамид, соединения, физико-химические свойства.
Abstract
The resaerched intereaction of chlorides samarium and disprosium with methylendiacetamide in water medium at 298k
Kojomuratova Elnura Aitpaevna - Lecturer,
Department of inorganic chemistry and chemical technology, Kyrgyz national university named by J. Balasagyn, Bishkek, Republic of Kyrgyzstan
Isothermal solubility by at 298 K and studied solubility in solid phase systems SmCl3 - C5H10O2N2 - H2O, DyCl3-C5H10O2N2-H2O. The formation congruently soluble compounds with a ratio of reacting components SmCl3•2C5H10O2N2•2H2O, DyCl3•2C5H10O2N2•2H2O. The concentration limits their crystallization systems. Both compounds are isolated in crystalline form and study identified a number of physicochemical properties: solubility in solvents with varying dielectric constant, density, calculated according to which the specific volume and molecular as well as infrared spectroscopy and X-ray analysis. On the basis of IR spectroscopy data concluded that the coordination bond between the ligand and the ions of samarium, dysprosium via the oxygen atoms of the carbonyl groups metilendiatsetamida. Proposed structure of the expected compounds. Calculated line intensities and interplanar distance, unit cell parameters, the value of the X-ray density of the crystals and found that the crystal lattices of the test compounds are monoclinic.
Keywords: samarium and holmium chlorides, methylendiacetamide, compounds of physic-chemical properties.
Интерес к синтезу и исследованию физико-химических свойств координационных соединений неорганических солей с амидами карбоновых кислот вызван наличием у них биологически активных свойств. Они используются в качестве стимуляторов роста и развития растений .
Целью настоящей работы являлась исследование взаимодействия хлоридов самария и диспрозия с метилендиацетамидом (C5H10O2N2) в водных растворах, определение состава и области кристаллизации комплексов на изотерме растворимости и изучение их свойств. Метилендиацетамид является активным органическим лигандом, содержит две пептидные фрагменты и может образовывать координационные соединения различного состава и строения.
Экспериментальная часть
Исследование растворимости в системе SmCl3 - C5H10O2N2 - H2O, DyCl3 - C5H10O2N2 - H2O, проводили в изотермических условиях в водном термостате при 25оС. Равновесие в системе при непрерывном перемешивании смесей устанавливалось в течение 3 суток. В качестве исходных веществ использовали синтезированный метилендиацетамид по и шестиводные хлориды самария и диспрозия марки «х.ч.». Жидкие и твердые фазы анализировали на содержание азота (отгонкой по методу Къельдаля), ионов самария и диспрозия (методом комплекснометрического титрования). Твердые фазы идентифицировали методом «остатков» Скрейнемакерса, а также ИК спектроскопии.
Результаты и их обсуждение
Изотермы растворимости систем: хлорид cамария - метилендиацетамид - вода и хлорид диспрозияметилендиацетамид-вода при 250С (рис.1) представлены тремя ветвями кристаллизации. Первые ветви соответствуют выделению в твердую фазу шестиводных хлоридов самария и диспрозия SmCl3·6H2О и DyCl3·6H2О. Кристаллизация их заканчивается в эвтонических точках с содержанием компонентов в жидкой фазе: 45,81% SmCl3 и 10,79 % C5H10O2N2; 46,59%, 46,65% DyCl3 и 13,02%,13,08% C5H10O2N2.
С повышением концентрации метилендиацетамида начинается выделение из равновесных насыщенных водных растворов новых твердых фаз, соответствующие соединениям SmCl3·2C5H10O2N2·2Н2О, DyCl3·2C5H10O2N2 •2Н2О.
Вторые ветви кривой растворимости отвечают выделению в твердую фазу соединений SmCl3·2C5H10O2N2·2Н2О,DyCl3·2C5H10O2N2·2Н2О. Третьи ветви кристаллизации отвечают выделению в твердую фазу чистого метилендиацетамида.
Состав новых соединений отчетливо доказывается пересечением прямолинейных лучей на диаграммах в точке, отвечающей составам комплексов. Следует отметить, что концентрационные пределы кристаллизации новых соединений по метилендиацетамиду не очень широки: от 9,25% до 44,64%.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.1. Изотермы растворимости систем, SmCl3 - C5H10O2N2 - H2O; DyCl3 - C5H10O2N2 - H2O при 298К
Соединения были выделены в кристаллическом виде и исследованы методом ИК спектроскопии с целью определения характера координации молекул метилендиацетамида металломкомплексообразователем.
Таблица 1. Основные колебательные частоты (см-1) в ИК - спектрах поглощения метилендиацетамида и комплексного соединения и их отнесение
|
C5H10O2N2 |
DyCl3 ·2L·2Н2О |
SmCl3 ·2L·2Н2О |
Отнесение |
|
|
3415, 3351 |
3747 |
3247 |
?as(NH)+?as (ОH) |
|
|
3190 |
3249 |
- |
?s(NH) + ?s(OH) |
|
|
2890 |
2229 |
- |
н (CH2)+ ?as(CH) |
|
|
1700, 1678 |
1624 |
1620 |
? (CO), д(ОH) |
|
|
1595 |
1562 |
1562 |
?(NH2) |
|
|
1379 |
1432 |
1431 |
? (CN) |
|
|
1320 |
1366 |
1364, 1388 |
? s (CH3) |
|
|
1280 |
1302 |
1302 |
?(CCN), ?(CN) |
|
|
1150 |
1118 |
1117 |
? (CN), ?(NH) |
|
|
1065 |
1093, 1044 |
1092, 1041 |
p(CH3) |
|
|
1015,1025 |
1008 |
1006 |
P (NH2) |
|
|
925,897 |
850, 767 |
849, 764 |
? (CCN), ? (CC) |
|
|
605 |
601 |
600 |
?(NCO) |
|
|
435 |
463 |
462, 408 |
?(CCN), (CCO),(OCN) |
Молекула метилендиацетамида имеет четыре активных центра, через которые может осуществляться связь с металлом: через атомы кислорода карбонильных групп или атомы азота амидных групп, при этом возможно также образование водородных связей с NH2 -группами. Это также подтверждается упрочнением связи (C-N). Полосы, поглощения, соответствующие валентному колебанию ?(C-N) смещаются в коротковолновую область от 1379 см-1 в чистом метилендиацетамиде до 1432 и 1431см-1 в комплексах. Изменения углов НNH, а также связи СО могут вызвать смещение частоты ? (NH2) при координации через атом кислорода. Действительно, полоса «амид II» ? (NH2) при координировании меняется и смещается в низкочастотную область от 1595 см-1 до 1562 см-1 , что также находится в согласии с координацией через атом кислорода.
Изучением рентгенограммы соединений (табл. 2,3) установлено, что они относятся к моноклиннной сингонии.
Таблица 2. Данные рентгенофазового анализа соединения SmCl3 ·2C5H10O2N2·2Н2О
|
и |
I |
d(A°)экс. |
d(A°)теор. |
h |
k |
l |
сингония |
|
|
5,49 |
34 |
9,3581 |
9,3581 |
1 |
0 |
0 |
Моноклинная a = 9,3581b =10,5696c = 11,8772соsв = 118052sinв = 90002 Ж=2 |
|
|
5,56 |
50 |
9,2421 |
9,2418 |
1 |
0 |
1 |
||
|
6,49 |
59 |
7,9177 |
7,9107 |
0 |
1 |
1 |
||
|
7,04 |
50 |
7,3039 |
7,3017 |
1 |
1 |
1 |
||
|
7,69 |
91 |
6,6898 |
6,6742 |
1 |
0 |
2 |
||
|
8,76 |
37 |
5,8772 |
5,8748 |
0 |
0 |
2 |
||
|
9,24 |
41 |
5,5752 |
5,5718 |
1 |
1 |
2 |
||
|
9,75 |
47 |
5,2855 |
5,2852 |
0 |
2 |
0 |
||
|
10,96 |
62 |
4,7086 |
4,7096 |
2 |
1 |
1 |
||
|
11,49 |
47 |
4,4934 |
4,4991 |
1 |
0 |
3 |
||
|
12,44 |
78 |
4,1555 |
4,1559 |
2 |
0 |
3 |
||
|
13,49 |
53 |
3,8371 |
3,8271 |
2 |
2 |
1 |
||
|
14,63 |
56 |
3,5435 |
3,5428 |
0 |
3 |
0 |
||
|
15,76 |
75 |
3,2956 |
3,2969 |
1 |
3 |
0 |
||
|
19,11 |
100 |
2,7339 |
2,7332 |
1 |
3 |
3 |
||
|
20,34 |
41 |
2,5751 |
2,5794 |
0 |
4 |
1 |
||
|
21,59 |
37 |
2,4326 |
2,4302 |
3 |
3 |
3 |
||
|
22,94 |
37 |
2,2966 |
2,3008 |
2 |
4 |
0 |
Таблица 3. Данные рентгенофазового анализа соединения DyCl3 ·2C5H10O2N2·2Н2О
|
и |
I |
d(A°)экс. |
d(A°)теор. |
h |
k |
l |
сингония |
|
|
10,22 |
82 |
4,3398 |
4,3316 |
1 |
2 |
2 |
Моноклинная a = 10,0902 b =11,7231c = 13,0028соsв = 108002sinв = 90002 Ж=2 |
|
|
10,76 |
89 |
4,1243 |
4,1282 |
1 |
1 |
3 |
||
|
11,35 |
98 |
3,9125 |
3,9253 |
2 |
2 |
1 |
||
|
11,40 |
100 |
3,8956 |
3,8977 |
0 |
3 |
0 |
||
|
11,41 |
99 |
3,8922 |
3,8903 |
2 |
1 |
3 |
||
|
11,44 |
92 |
3,8822 |
3,8855 |
0 |
1 |
3 |
||
|
11,80 |
92 |
3,7653 |
3,7603 |
1 |
3 |
1 |
||
|
12,19 |
82 |
3,6466 |
3,6442 |
1 |
3 |
0 |
||
|
12,93 |
98 |
3,4411 |
3,4565 |
3 |
0 |
2 |
||
|
12,97 |
94 |
3,4307 |
3,4297 |
3 |
1 |
1 |
||
|
13,49 |
90 |
3,3008 |
3,3031 |
2 |
3 |
1 |
||
|
13,83 |
68 |
3,2211 |
3,2211 |
2 |
0 |
4 |
||
|
14,61 |
89 |
3,0526 |
3,0543 |
3 |
1 |
3 |
||
|
15,05 |
77 |
2,9654 |
2,9665 |
1 |
3 |
3 |
||
|
16,34 |
76 |
2,7369 |
2,7318 |
1 |
0 |
5 |
||
|
16,90 |
93 |
2,6487 |
2,6443 |
4 |
0 |
2 |
||
|
17,5 |
89 |
2,5606 |
2,5633 |
2 |
4 |
1 |
||
|
18,3 |
84 |
2,4522 |
2,4581 |
4 |
2 |
2 |
||
|
18,52 |
72 |
2,4242 |
2,4198 |
4 |
2 |
2 |
||
|
21,04 |
80 |
2,1447 |
2,1432 |
2 |
5 |
1 |
Список литературы
1. Кожомуратова Э.А., Байдинов Т.Б. Системы Sm(NO3)3 - C5H10O2N2 - H2O, Dy(NO3)3-C5H10O2N2-H2O при 298К. // Проблемы современной науки и образования. М., 2016. № 17 (59). С. 27-32.
2. Парпиев Н.А., Цинцадзе М.Г., Харитонов Ю.Я., Ходжаев О.Ф., Цивадзе А.Ю. Координационные соединения металлов с формамидом. Ташкент: ФАН, 1980. С. 39-63.
3. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплекснометрическое титрование. М: Химия, 1970. 360 с.
4. Накамото К. ИК спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1999.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор оптимального соотношения компонентов в твердых дисперсиях. Измерение концентрации феназепама в растворах при изучении его растворимости в виде порошка, твердых дисперсий и физической смеси с помощью рентгеноструктурного анализа и ИК-спектроскопии.
реферат [1006,5 K], добавлен 12.06.2012Закономерности ионной эмиссии из катионпроводящих твердых электролитов. Получение интеркалатных соединений на основе дисульфида титана. Транспорт однозарядных катионов в рутилоподобных оксидах и перенос катионов через границу твердых электролитов оксида.
автореферат [1,7 M], добавлен 22.03.2009Понятие твёрдых растворов, типы их растворимости. Равновесие раствор-кристалл. Кривая кристаллизации. Смешанные кристаллы и соединения. Расчет и построение линии солидуса для системы GaAs-Sn с использованием основных законов и уравнений термодинамики.
курсовая работа [419,2 K], добавлен 04.06.2013Обзор литературы по вопросам стеклования в оксифторидных боратных системах, спектрально-люминесцентных свойств. Получение стекла в системах PbF2-B2O3 и BaO-PbF2-B2O3, активированные Pr, Nd, Eu, Ho, Er, Yb. Изучение спектров поглощения и люминесценции.
дипломная работа [13,6 M], добавлен 27.05.2015Характеристика химического равновесия в растворах и гомогенных системах. Анализ зависимости константы равновесия от температуры и природы реагирующих веществ. Описания процесса синтеза аммиака. Фазовая диаграмма воды. Исследование принципа Ле Шателье.
презентация [4,2 M], добавлен 23.11.2014Методы расчета изменений функций состояния в процессах взаимодействия твердых фаз. Диффузия в твердых фазах. Теория твердофазного взаимодействия. Твердофазные превращения без изменения состава. Повышение активности твердых фаз методом легирования.
контрольная работа [616,9 K], добавлен 20.08.2015Растворимость. Методы для определения растворимости были рассмотрены Циммерманом. Экспериментальные методы, прямой метод растворимости, метод конкурирующей растворимости, ионный обмен, катионный обмен. Сатуратор Бренстеда - Дэписа.
реферат [38,6 K], добавлен 04.01.2004Суперионные проводники - твердые тела, обладающие свойством быстрого ионного переноса и высокой ионной проводимостью. Получение монокристаллов в системах на основе AgJ. Исследование гетеропереходов с чистыми и легированными суперионными проводниками.
автореферат [1,4 M], добавлен 22.03.2009Равновесные состояния при фазовых переходах. Правило фаз Гиббса. Зависимость растворимости газов в жидкостях от природы газа и растворителя. Составление уравнения Клаузиуса–Клапейрона. Равновесие пар – жидкий раствор в двухкомпонентных системах.
курсовая работа [294,8 K], добавлен 09.03.2010Исследование физических и химических свойств хлорида натрия. Изучение правил техники безопасности при работе в химической лаборатории. Обзор титриметрического определения хлоридов, основанного на реакциях образования осадков малорастворимых соединений.
курсовая работа [191,2 K], добавлен 21.05.2012
