Состояние циркония(IV) в растворах маскирующих реагентов оксикислот

• Автор: Мухамедьярова, Лилия Ильдаровна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 .Характеристика циркония IV как комплексообразователя

1.1.1. Состояние циркония IV в водных растворах.

1.1.2. Гидролиз циркония IV в водных растворах

1.2. Комгшексообразоваиие циркония IV.

1.2.1. Комплексообразование циркония IV с а оксикислотами

1.2.2. Специфика комплексообразования лимонной и винной кислот

1.2.2.1 .Комплексообразование в нитратных растворах.

1.2.2.2. Комплексообразование в тартратных растворах проявление стереоэффектов образования.
1.3. Маскирование в растворе
1.3.1. Маскирование в неорганическом анализе
1.3.2. Оксикислоты как маскирующие реагенты.
1.4. Моделирование структур комплексов в растворе.
1.5. Метод протонной магнитной релаксации.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Постановка задачи
2.2. Математическая обработка экспериментальных данных.
2.3. Поляриметрия.
2.4. Методика эксперимента
ГЛАВА 3. КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЦИРКОНИЯ IV С ЛИМОННОЙ И а И ВИННОЙ КИСЛОТАМИ.
3.1. Система цирконий1Улимонная кислота
3.2. Система цирконий1У1винная кислота.
3.3. Система цирконий1с1винная кислота. Стереоэффекты образования тартратов цирконияУ.
3.4. Проявление маскирующей способности оксикислот
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА ЦИТРАТОВ И с И с ТАРТРАТОВ ЦИРКОНИЯУ.
4.1. Структура моноцитрата цирконияУ гi0
4.2. Протонированный моноцитрат цирконияУ 7гНСкгн.
4.3. Тетраядерный комплекс циркония IV 2г4ОН8СИг
4.4. Структура монотартрата цирконияУ 2гТаЛ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Установлено, что один ион металла связан с двумя ОН группами и что в данных областях концентраций основной структурной единицей является тетрамер с формулой гг40Н8Н1б8. В работе отмечается, что ионы Ъс существуют в сильно кислых растворах и при концентрации 4 мольл. В кислых растворах ионы 2г4 полимерны, в 2. Равновесия в таких растворах устанавливаются очень медленно, что затрудняет их изучение. В 1 2 мольл хлорной кислоте при концентрации соли циркония до 0. ОН48, 2гзОН57 и 2г4ОН88 . Все известные данные о растворах хлоридов циркония в 0. НС1 и НСЮ4 согласуются с предположением о том, что цирконий находится в них в виде три мера и тетрамера. Вследствие высокого заряда и малого радиуса ионы циркония обнаруживают тенденцию к гидролизу в водном растворе, а также позволяют отнести Ъх к группе типичных комплексообразователсй . Гидролиз циркониевых соединений оказывает определенное влияние на свойства растворов циркония и наряду с комплсксообразованием играет значительную роль в аналитической химии этого элемента. Непосредственно с процессом гидролиза соединений циркония1У в растворе связано образование полимерных соединений. На их образование в растворах указывают многие явления, протекающие при экстрагировании, потенциометрическом титровании, нейтрализации . При рассмотрении комплексных ионов Ъхп в растворах необходимо учитывать координацию молекул воды. При образовании устойчивого комплексного иона с ионной связью требуется, чтобы не только центральный ион имел большой заряд и малый радиус, но и чтобы лиганд в достаточной степени удовлетворял указанным условиям. Первостепенной задачей при исследовании аквакомплексов должно являться определение условии кислотности, при которых они существуют в присутствии анионов, не являющихся комплексообразователями. Качественные предсказания о гидролитическом поведении гидратированных ионов могут быть сделаны на основе энергетических характеристик. Ион 4, обладающий максимально высоким ионным потенциалом в указанном ряду, испытывает ярко выраженную тенденцию к комплексообразованию с ионами гидроксила. МН х 4 Н МОНН х. ТЬ4 до 2,5 1 для 4. Поэтому гидролизованные гидратированные ионы должны быть устойчивы в растворах разбавленных кислот. Фундаментальные исследования природы ионов, образующихся в растворах циркония, выполнили Конник и МакВи . При концентрациях выше 5 мольл на любой ступени гидролиза возможно протекание полимеризации с образованием продуктов со сложной стехиометрией. Соловкин и З. Ивановым . И., Божиковым Г. При концентрациях выше 3ч5 мольл, гидролиз ионов циркония и проходит с образованием полиядерных и полимерных продуктов сложной стехиометрии. Использование метода горизонтальной зонной электромиграции в свободном электролите позволяет проводить исследование гидролиза
катионов при концентрациях на уровне ч мольл. Гидролиз циркония1У в хлорнокислой среде в электромиграционных экспериментах изучали в широком интервале кислотности. Из экспериментальных данных были определены константы гидролиза в хлорнокислой среде равные соответственно 3, 1. IV р4 3. Рассмотрим гидролиз оксихлорида циркония, как типичного представителя солей циркония1У и как объект нашего исследования. Н8Н1б8 , как в кристаллогидрате ХгОСЛгВНгО, так и в концентрированных растворах, в которых указанная форма является доминирующей. На рис. ЮС8Н, содержащей восемь таких групп ,. Рис. Ионы циркония в тетрамерном комплексе наполовину гидролизованы, расположены в углах квадрата, соединены друг с другом диоловыми связями, которые находятся выше и ниже плоскости квадрата. Каждый ион циркония окружен четырьмя ОНгруппами и четырьмя молекулами воды в виде антипризмы. Хлоридионы непосредственно с цирконием не связаны, а располагаются во внешней координационной сфере, нейтрализуя заряд тетрамерного комплекса. Методом рассеяния рентгеновских лучей, спектроскопией комбинационного рассеяния света и другими методами было показано , что при растворении хлорокиси циркония в воде основной
структурный элемент циркония гг40Н8Н,6 сохраняется. Дальнейшее поведение циркония в растворе связано с гидролизом и полимеризацией указанною гидроксокомплекса. Н8НГ .