电导研究之间的复杂形成纳米镍硫酸盐和伊红Y在甲醇溶液在不同温度

文摘

本文总结了纳米复合物的不同方面NiSO4与配体(伊红Y)研究condutometrically用纯甲醇溶剂为293.15,298.15,303.15和308.15 k运用condutometric方法。因此,我们将研究溶剂性能的影响,化学计量学(甲醇),各系统和配体和离子之间的选择性热力学络合的参数。画摩尔电导的关系和比例的金属配体的浓度,得到不同的直线表示1:2的形成,和1:1 (M: L)化学计量复合物。配合物的稳定常数通过拟合得到的摩尔电导率曲线使用计算机程序。本研究侧重于研究热力学络合配体之间的反应,伊红Y, Ni2 +金属阳离子在纯甲醇溶剂。

关键字

络合;形成常数;吉布斯自由能;焓和熵的络合。

介绍

互动参与的研究不同阳离子的络合配体的溶剂混合物对更好的理解机制很重要的生物运输、分子识别等分析应用程序。

最近,有很多研究复杂的形成。有许多物理化学技术,可用于研究这些络合反应,例如,分光光度法,极谱法、核磁共振光谱法量热法、电位法和电导测定法(1]。然而所有这些技术,电导技术是研究配合物的络合的最有用的。这是因为电导技术高度敏感和便宜的,用一个简单的实验设计安排这样的调查(2]。因此,它比其他方法提供了更多的好处。

过渡金属离子有很强的作用无机化学和氧化还原酶系统,可以提供生物系统的基础模型活跃的网站(3]。曙红Y是一个可逆的抑制剂NKA (Na、K Pase、钠泵)与ATP缺乏竞争力的K⁺离子。其荧光行为这种酶的构象变化很敏感4]。描述,曙红Y的荧光的存在增强了NKA毫克^{2 +}(5),这是一个重要的辅助因子酶活性。

实验

材料和方法

纯度最高的可用性和使用的所有化学品都从默克公司购买。

配体

分子结构:

制备纳米镍硫酸盐

nano硫酸镍是由震动硫酸镍粉球磨机设备的类型Retsch MM2000摇摆机一段一个小时。工厂有10厘米³不锈钢管。使用了两个不锈钢球的直径12毫米.Ball铣削是在室温下在20225赫兹。

电导滴定法

在一个典型的实验,5毫升(1.0 x 10曙红Y的解决方案⁴米)被放置在滴定细胞,恒温器在预设温度和溶液的电导测量达到热平衡后的解决方案。然后,一个已知数量的你₄.6H₂(1.0 x 10 O的解决方案³米)逐步地增加了使用校准微量吸液管。溶液的电导测量每次添加后,直到所需的cation-to-ligand摩尔比。电导率值记录使用导电性桥汉娜,H1 8819 n细胞常数等于1。恒温器的热导计进行Kottermann 4130超恒温器类型。温度调整为293.15,298.15,303.15和308.15 K。

结果与讨论

TEM照片

纳米镍硫酸盐的TEM图像样本在蒸馏水使用电子显微镜测量模型乔尔2010所示无花果。(1)。图像显示几乎变形球形颗粒形状和破碎的盘子平均19岁和45纳米的大小,分别。很明显从nano你的电子衍射图像₄以结晶形式,r的值意味着什么₁340毫米(第一环半径)和r₂(第二个环)的平均半径等于484毫米。r的比率₂r₁等于1.424。摩尔电导(Λm)值计算使用方程(1):

(1)

K_年代和K_溶剂溶液的电导率和溶剂,分别;Kcell是细胞常数和C是你的摩尔浓度₄.6H₂O的解决方案。通过摩尔电导的关系(/ \_米)和金属配体的摩尔比率[M] / [L]浓度不同的直线得到大幅减免指示2:1的形成,1:1和1:2 (M: L)化学复合物,图(2 - 5)。

是显而易见的从图(2 - 5)在所有情况下研究,除了你₄.6H₂O解决配体(伊红Y)解决方案导致的摩尔电导连续下降的解决方案,说明复杂的低流动性相比,阳离子溶剂化的。在所有情况下,摩尔conductance-mole比图的斜率变化急剧的配位阳离子摩尔比是1,表明形成一个相对稳定的2:1,1:1和1:2 (M: L)复杂的配体和阳离子之间的解决方案。

倪的1:1绑定^{2 +}阳离子与曙红Y配体可以表达的平衡:

和相应的形成常数(K_f)倪^{2 +}曙红Y复合物通过方程计算的:

(2)

在[ML^{2 +}],[M^{2 +}]、[L]和f代表复杂的平衡摩尔浓度,阳离子自由,自由配体和物种的活度系数表示,分别。

在稀释条件下使用,无电荷的配体的活度系数,f_l可以合理地假设为统一(6,7]。电解质的使用Debey-Huckel限制的法律8)导致的结论是,f_米^{2 +}& f_毫升^{2 +},所以情商。2中的活度系数消掉了。

因此,复杂的形成常数的摩尔电导可以表示为(9- - - - - -11]:

(3)

(4)

在这里,Λ_米的摩尔电导是你吗₄.6H₂解决方案添加配体之前,阿ΛML的摩尔电导复杂,Λobs溶液的摩尔电导滴定时,CL配体浓度分析,C_米^{2 +},你的分析浓度₄.6H₂O的解决方案。复杂的形成常数、Kf的摩尔电导复杂,Λ_毫升通过计算机拟合方程式。(4)和(5)的摩尔电导-摩尔比数据使用非线性leastsquares程序KINFIT [12]。

由此产生的稳定常数2:1,1:1和1:2 (M: L)复合物从计算机拟合方程式决定。3和4摩尔conductance-mole比率数据。一个样本的电脑适合摩尔比数据所示图1和所有K_f值了表1。

每个化学计量的吉布斯自由能的形成复杂的计算:

(5)

计算ΔG_f值是在表(2)。

络合的焓变化(ΔH_f从情节的日志)计算K_f对1 / T(斜率= -ΔH / 2.303 R) (图6使用范霍夫eqn)。:

(6)

其中R是气体常数和T是绝对温度。

计算熵变ΔS是复合物(8)通过使用Gibbs-Helmholtz方程(6)

(7)

的计算值(ΔH_f)和(ΔS_f)你₄.6H₂提出了O-Eosin Y化学复合物表(3)。

焓变和熵的络合反应表明,在大多数情况下,反应的控制虽然在所有情况下,一个负值的向左反应也得到改变。比较络合ΔHf值(表1)清楚地表明,有机配体的位阻的重要因素的络合反应焓的变化过程。另一方面,在大多数情况下,熵的变化在络合反应是相当有利的。熵的变化在复杂的形成实际上是受多种因素影响,包括改变反应物的灵活性的络合反应和溶解的程度之间的差异——反溶剂非复杂的和复杂的物种。对于ligandwith所有有机铵阳离子的络合反应,大量积极ΔS_f获得了。这一观点似乎是由于强烈的配体溶解由甲醇(13];在复杂的过程中形成的有机铵离子,这些溶剂分子中解放出来,使良好的熵的变化。有趣的是要注意,ΔS之间的比较_f,ΔH_f和ΔG_f值报告表1显示,通常ΔH下降_f价值是伴随着ΔS的增加_f在这样一种方式ΔG自由能变化_f仍将或多或少不变。等焓熵补偿效应观察早些时候的络合配体的反应与客人阳离子和无机物种(13- - - - - -60]。

自一个离子电导主要取决于其流动性,很合理的治疗过程发生变化的温度根据方程(8):

(8)

在频率因子,R是气体常数和Ea阿伦尼乌斯活化能转移的过程。因此,从情节的日志(^ o)和1 / T, E_一个值可以评估(15- - - - - -75年),给高活化能值由于溶解行为。

结论

本研究关注的研究热力学配体之间的络合反应,伊红Y,纳米镍^{2 +}金属阳离子。复杂地层的稳定常数之间的配体和金属阳离子通过应用电导方法,研究了在不同的温度下。根据结果,倪的络合反应的稳定常数^{2 +}曙红Y显示随着温度持续下降。

在这个热力学研究,ΔG负号_f表明,配体能够形成稳定的复合物和自发过程将继续,而熵的积极的迹象表明,ΔS_f络合反应的驱动力在这个复杂的形成。这些事实意味着ΔG_f总是消极和ΔSf总是正的。

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