Share
تكوين المعقدات والتحري الالكتروني والكهربائي عن بعض العناصرالانتقالية في السوائل الايونية == Complexation, Electronic and Polagraphic Investigation of Some Transition Metals In Ionic Liquids
Author name:
نضال محمد حسن
Supervisor name:
محاسن فيصل الياس | هادي محمد علي عبود
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Inorganic Chemistry
Degree:
Doctorate
University:
University of Baghdad - College Of Science For Girls
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
25T1862 - p.pdf
Abstract:
حضر سائل ايوني جديد بدرجة حرارة الغرفة من مزج نترات الالمنيوم المائية مع اليوريا بنسب مولية مختلفة, تم الحصول في كل نسبة على سائل متجانس عديم اللون. قيست التوصيلية والكثافة واللزوجة لهذا السائل الايوني والذي اظهر خصائص فيزيائية مماثلة لخصائص السوائل الايونية الاخرى. واستخدمت التقنيات الطيفية ; الاشعة تحت الحمراء والاشعة فوق البنفسجية - المرئية والرنين النووي المغناطيسي) لدراسة التفاعل بين الانواع فيها واقترح الترابط −CO−Al− وان الايون السالب هو [Al(NO3)4]ˉ (قاعدة) والجزء الموجب هو [Al(NO3)2.XU]+ (حامض). تم فصل بلورات من نترات اليوريا من السائل الايوني بدرجة حرارة الغرفة، وتم تشخيصها باخذ قياسات الاشعة تحت الحمراء , الاشعة السينية والرنين النووي المغناطيسي لهدروجين1 والكاربون 13 لتحديدها والتعرف عليها اكثر. استخدام هذا السائل الايوني لاذابة بعض املاح العناصر الانتقالية مثل Co(Ⅱ) وNi(Ⅱ) وCu(Ⅱ) وRh(Ⅲ) وPd(Ⅱ) وAg(Ⅰ) وPt(Ⅳ) وAu(Ⅲ) لدراسة سلوكها في هذا السائل الايوني. وعند اضافة بعض الليكندات مثل الانيون ثايوسيانات و2 - استمايدوبنزوثايزول (L1) و2 - بنزمايدوبنزوثايزول (L2) درست المحاليل الناتجة طيفيا بواسطة الاشعة تحت الحمراء والاشعة فوق البنفسجية - المرئية لاقتراح الشكل الهندسي الناتج من التناسق او التفاعل بين الايونات الموجبة لهذه العناصر الانتقالية والسائل الايوني وكذلك التناسق بعد اضافة الليكند الاول او الثاني. وجد ان فعالية هذه الايونات الموجبة تختلف عن بعضها البعض ببعض الخواص الا ان تناسقها دل على اقتراح ثماني السطوح المشوه لجميع المعقدات المحضرة عدا بعضها. الايونات الموجبة للروديوم(Ⅲ) , البلاديوم(Ⅱ) , والبلاتين(Ⅳ) اظهر ت الشكل الثماني السطوح في انواع السائل الايوني وكذلك عند اضافة الليكاند الاول او الثاني لكل هذه الايونات. في حين ان الايون الموجب للذهب (Ⅲ) في السائل الايوني يمتلك الشكل الهندسي المقترح له هو مربع مستوي والذي تحول الى نظام الثماني المشوه عند اضافة الليكند الاول او الثاني. اما الايون الموجب للفضة كان عديم اللون في السائل الايوني وتغير اللون الابيض غير الناصح عند اضافة الليكاند الاول او الثاني اليه, ووفقا للادبيات اقترح الشكل الهندسي خطي او رباعي السطوح. تم استخراج بعض معاملات المجال الليكاندي β, Bʹ, Dq, 10Dq لبعض المعقدات المحضرة باستخدام مخطط اوركل او مخططات تنابا - سوكانو وحسب النظام المستخدم لكل عنصر. اظهرت جميع المعقدات انخفاض في قيمة الرقم الهيدروجيني pH وزيادة في قيمة التوصيل والامتصاصية المولارية ما عدا معقدات البلاديوم(Ⅱ) والذهب, فقد اظهرت تناقص في التوصيل الكهربائية والممتصية المولارية. ولمعرفة قابلية الاختزال - الاكسدة لهذه الايونات الموجبة في السائل الايوني او عند اضافة الليكندين المحضريين استخدمت تقنية cyclic voltammetry لهذا الغرض. فوجد هنالك اختلاف بخواص الايونات المستخدمة في المعقدات, حيث ان الايونات الموجبة للكوبلت والنيكل في السائل الايوني لم يظهر استجابة واضحة لعملية التاكسد وانما حصل الاختزل في فولتية اقل من اختزال السائل الايوني لوحده, ولكن عند اضافة الليكند الاول او الثاني الى محلول النيكل في السائل الايوني لوحظ ظهور النيكل في حالة التاكسد الاحادي واحتمال حصول حالة التاكسد الثلاثي والعملية الدورية (اكسدة - اختزال) حدثت ضمن النافذة الكهربائية المستخدمة. ان كلا من الايونات الموجبة للنحاس(Ⅱ) , الفضة (Ⅰ) , والذهب (Ⅲ اختزالت الى الفلز وثم رجوعها الى الايونات الموجبة بعملية التاكسد في المعقدات المحضرة. اما بالنسبة لكل من الايونات الموجبة للروديوم(Ⅱ) , البلاديوم(Ⅲ) , والبلاتين(Ⅳ) فلم تعط استجابة واضحة لعملية الاكسدة والاختزال الدورية ضمن النافذة الكهربائية المستخدمة لهذا السائل الايوني. | A new room temperature ionic liquid are synthesized by mixing different mole ratios of aluminum nitrate nonahydrate with urea respectively. The measurements of conductivity, density and viscosity of this ionic liquid showed a close agreement to the physical properties of other ionic liquids. FT - IR, UV - Visible and 1H NMR and 13C NMR techniques are used to study the interaction between ionic liquid species where ــCO ــAl bond, basic ion [Al(NO3)4]ˉ and acidic ions [Al(NO3)2. xU]+ were proposed. A crystalline solid of urea nitrate was separated from ionic liquid and identified by X - ray diffraction, FT - IR, 1H NMR, 13C NMR, C.H.N.S techniques to characterize its structure and physical properties. Some transition metal salts are dissolved in this ionic liquid which are, Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Rh(Ⅲ), Pd(Ⅱ), Ag(Ⅰ), Pt(Ⅳ) and Au(Ⅲ) with or without thiocyante, 2 - acetamide benzothiazole (L1) and 2 - benzaamide benzothiazole (L2) and investigated by UV - Vis and FT - IR spectra to suggest the geometry and the coordination or reactions of the transition metal cations with ionic liquid species or with added ligands. The geometry of most cations in ionic liquid are found to have a distorted octahedral geometry with the ionic species, or thiocyanate anion, L1 and L2 ligands. The Au (Ⅲ) complexe was predicted to have a square planar geometry which changed to a distorted octahedral geometry after the addition of L1 or L2 ligands. Ag(Ⅰ) cation gave a colorless solution in the ionic liquid and changed to offwhite color when 2 - acetamide benzothiazole (L1) and 2 - benzaamide benzothiazole (L2) were added with a suggested linear or tetrahedral geometry. Ligand field parameter 10Dq, Dq, Bʹ and β for some of the prepared complexes were determined with the aid of Orgel diagram or Tanab - Sugano diagram of appropriate dn system. All complexes showed a decrease in pH value and an increase in the value of conductivity and molar absorption except for Au3+ and Pd2+ complexes that showed a decrease in conductivity and molar absorptivity. The cyclic voltammetry was used to establish the range of redox potential for some cations in the ionic liquid or with L1 or L2 addittion. It was found that Co2+ and Ni2+ cations didn’t oxidze a real oxidation within the electrochemicals window of ionic liquid, while their reduction occur in lower volt compared with ionic liquid. But after L1 or L2 were added, the solution of Ni2+ ion in ionic liquid gave a result suggested that nickel is present in an oxidation state of 1+ and 3+. Cu2+, Ag1+ and Au3+ ions were studied also by cyclic voltammetry which showed, the reduction of Cu, Ag and Au metal ions that oxidized back into ionic liquid solution or with L1or L2. The Rh3+, Pd2+ and Pt4+ ions did not give a redox process within the electrochemical window of this ionic liquid
