Solvation numbers and hydration constant for thorium(IV) in ethanol-water medium

The solvation number and hydration constant of Th⁴⁺ in ethanol-water medium were determined at 25°C using UV-spectral and electrochemical measurements. A solvate formation equilibrium is demonstrated and characterized. Three molecules of ethanol (S) can bond to the metal cation with strengths comparable to that for H₂O to form ThS₃(H₂O) ₃ ⁴⁺ Formation of thorium monochelate with lawsone (2-hydroxy-1,4-naphthoquinone) eliminates bonding with alcohol molecules. The dissociation constant of the chelating agent_sK_a and the formation contant of the monochelated metal ion_sK _f ^* that are essentially independent of the solution composition are evaluated. Hydration titrations involving thorium-lawsone monochelate are performed and the data obtained from the changes of pH with solvent composition are analyzed. The solution independent constant,_sK _f ^* for thorium-lawsone complex formation in mixed aqueous ethanol is given by $$log_s K_f * = vpK_a + log_s K_h - log[LH] - vpH + 3logv$$ where vpK_a is the dissociation constant of the chelating agent LH in the solvent system of ν volume fraction of water and_sK_h is the solution-independent hydration constant of thorium (IV) in the solvent system. Log-values for the constants_sK_h,_sK _f ^* and_sK _a ^* are found to be 7.8±0.02, 11.38±0.04 and ?0.753, respectively.     

Spectrophotometric studies on the complexation equilibria of Ni and Pb with 2-carboxy-2-hydroxy-5'-sulfo-formazylbenzene. Simultaneous determination of trace amounts of Ni and Pb

Spectrophotometric studies have been made to investigate the reaction of Nickel and Lead with 2-carboxy-2'-hydroxy-5'-sulfoformazyl-benzene (zincon) in 50%(v/v) ethanol-water at 25 degrees C and an ionic strength of 0.1 M NaClO4. A complete picture of the complexation equilibria in the pH range (4.2-12.0) for nickel and (1.9-11.5) for lead are presented. Simple, rapid, selective and sensitive methods for the spectro-photometric determination of nickel and lead has been developed based on the color reaction of their complexes with zincon. The methods allow the determination of 4.69 microg mL(-1) of nickel at pH = 6.3 (lambdamax = 665 nm) and 10.3 microg ml(-1) of lead at pH = 5.6 (lambdamax = 610 nm). The apparent molar absorptivities were epsilon = 1.3 x 10(4) L mol(-1) cm(-1) for nickel and epsilon = 0.6 x 10(4) L mol(-1) cm(-1) for lead. The interference of a large number of foreign ions and complexing agents has been studied. Thiosulphate, as masking agent allows the simultaneous determination of nickel and lead in the presence of high concentrations of copper. Ascorbic acid, sodium cyanide and or sodium fluoride provide the elimination of many other interferences. The methods have been applied successfully to the simultaneous determination of nickel and lead in an aluminium and non-ferrous alloy.     

Studies on the mixed-ligand complexes of copper(II) with gallic acid and pyridine carboxylic acids and their benzologues

Summary The ternary complex formation of copper(II) with gallic acid (gal) and 2-hydroxy nicotinic acid (hyna), 2-mercapto nicotinic acid (mena), salicylic acid (sa) or thiosalicylic acid (tsa) as a second ligand in a 1:1:1 molar ratio has been investigated in 40% (v/v) ethanol using spectrophotometric andpH titration methods. The solution equilibria of the ternary systems have been determined and the stability constants of the mixed complexes has been evaluated. Considering all parameters, the Cu-gal-sa ternary system was proved as a suitable, rapid, and sensitive spectrophotometric indicator for determining traces of copper.The ternary system containingsa obeysBeer's law up to 3.4 µg·ml^–1 copper. The optimum range for the determination of copper (Ringbom) atpH 6.0 ranges from 0.63 to 1.74 µg·ml^–1 of copper. The molar absorptivity of the ternary complex is 1.3×10⁴l·mol^–1·cm^–1.

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Untersuchungen anmixed-ligand — Komplexen von Kupfer(II) mit 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure und Pyridincarbonsäuren und ihren C-Homologen

Zusammenfassung Die Bildung ternärer Komplexe von Kupfer(II) mit 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure (gal) und 2-Hydroxynicotinsäure (hyna), 2-Mercaptonicotinsäure (mena), Salicylsäure (sa) oder Thiosalicylsäure (tsa) in einem molaren Verhältnis von 1:1:1 wurde mittels spektrophotometrischer und potentiometrischer Methoden in 40% (v/v) Ethanol untersucht. Die Lösungsgleichgewichte der termären Systeme und die Stabilitätskonstanten der gemischten Komplexe wurden bestimmt. Unter Berücksichtigung aller Parameter erwies sich das termäre System Cu-gal-sa als geeigneter schneller und empfindlicher Indikator zur Spurenanalyse von Kupfer.Dassa enthaltende ternäre System gehorcht demBeerschen Gesetz bis zu einer Kupferkonzentration von 3.4 µg·ml^–1. Der optimale Bereich zur Bestimmung von Kupfer (Ringbom) beipH 6.0 erstreckt sich von 0.63 bis 1.74 µg Cu pro ml. Die molare Extinktion des ternären Komplexes beträgt 1.3×10⁴l·mol·cm^–1.

     

Interaction of nickel with 4-(2'-benzothiazolylazo) salicylic acid (BTAS) and simultaneous first-derivative spectrophotometric determination of nickel(II) and iron(III)

The solution properties of nickel complex with 4-(2'-benzo-thiazolylazo) salicylic acid (BTAS) have been studied by zero-order absorption spectrophotometry in 40% (v/v) ethanol at 20 degrees C and an ionic strength of 0.1 mol dm(-3) (KNO(3)). The equilibria that exist in solution were established and the basic characteristics of complexes formed were determined. A new direct spectrophotometric method for the determination of trace amounts of the nickel is proposed based on the formation of the Ni (BTAS) complex at pH 7.0. The absorption maximum, molar absorbtivity, and Sandell's sensitivity of 1:1 (M:L) complex are 525 nm, 0.6 x 10(4) l mol(-1) cm(-1) and 2.824 x 10(-9) microg cm(-2), respectively. The use of first-derivative spectrophotometry eliminates the interference of iron and enables the simultaneous determination of nickel and iron using BTAS. Quantitative determination of Ni(II) and Fe(III) is possible in the range (0.59-7.08) and (2.1-8.4) microg ml(-1), respectively with a relative standard deviation of 0.5%. The proposed method has been successfully applied to the simultaneous spectrophotometric determination of nickel and iron in steel alloys and aluminum alloys.     

Acidity constants of adenosine-5′-mono- and diphosphate in various water-organic solvent mixtures

Summary The acidity constants of adenosine-5-mono- and diphosphate (AMP andADP) were determined at 25.00±0.1°C by potentiometric titration in pure water and different solvent mixtures (methanol, ethanol, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, acetone, and dioxane). The ionization ofAMP andADP depends on both the proportion and the nature of the organic solvent used. ThepK _a1 values for bothAMP andADP are slightly influenced as the solvent is enriched in ethanol and methanol and remains practically constant in presence of different amounts ofDMF andDMSO. A pronounced change in thepK _a1 values is observed as the solvent is enriched in acetone or dioxane. It is concluded that the electrostatic effect has only a relatively small influence on the dissociation equilibrium, whereas other solvent effects such as solvent basicity, hydrogen bonding and protonsolvent interactions play an important role.

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Aciditätskonstanten von Adenosin-5-mono- und -diphosphat in verschiedenen organisch-wäßrigen Lösungsmittelgemischen

Zusammenfassung Die Aciditätskonstanten von Adenosin-5-mono- und -diphosphat wurden bei 25.0±0.1°C in reinem Wasser und in verschiedenen Lösungsmittelgemischen (Methanol, Ethanol, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Aceton und Dioxan) potentiometrisch bestimmt. Der Ionisierungsgrad vonAMP undADP hängt sowohl von der Menge als auch von der Art des organischen Lösungsmittels ab. DiepK _a1-Werte vonAMP undADP werden durch Zugabe von Methanol und Ethanol nur wenig, durch verschiedene Mengen vonDMF undDMSO gar nicht, durch Aceton und Dioxan jedoch deutlich beeinflußt. Offensichtlich haben elektrostatische Effekte nur geringe Auswirkungen auf das Dissoziationsgleichgewicht, wogegen andere Faktoren wie Basizität des Lösungsmittels, Wasserstoffbrückenbindungen und Lösungsmittel-Proton-Wechselwirkungen eine bedeutende Rolle spielen.

     

Potentiometric studies on the formation equilibria of binary and ternary complexes of cobalt(II) with adenosine-5′-mono-, -di-, and -triphosphate and some biologically important polybasic oxygen acids

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made for the interaction of adenosine-5-mono-,-di-, and -triphosphate, and Co(II) with biologically important secondary ligands (malic, maleic, succinic, tartaric, citric, and oxalic acid). The formation of various 1:1:1 mixed ligand complexes inferred from the potentiometric titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP and the secondary ligand acids have been refined with a computer program. In some systems, the ternary complexes are found to be more stable than the corresponding binary ones. In some ternary systems studied, interligand interactions or some cooperativity between the coordinate ligands, possibly H bond formation, have been found to be most effective in deciding the stability of the complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increase in the orderAMP <ADP <ATP. With respect to the secondary ligands, the formation constants of the mixed ligand complexes decrease in the following order: succinic > maleic > tartaric > malic > citric > oxalic acid.

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Potentiometrische Untersuchung der Bildungsgleichgewichte von binären und ternären Komplexen von Kobalt(II) mit Adenosin-5-mono-, -di- und -triphosphat und einigen biologisch bedeutenden polybasischen Sauerstoffsäuren

Zusammenfassung Die Wechselwirkung vonAMP,ADP undATP mit Co(II) und einigen biologisch interessanten Sekundärliganden (Bernsteinsäure, Hydroxybernsteinsäure, Maleinsäure, Weinsäure, Zitronensäure und Oxalsäure) wurde bei 25°C und einer lonenstärke von 0.1M KNO₃ potentiometrisch untersucht. Die Titrationskurven zeigen das Vorliegen von Species der Zusammensetzung 1:1:1 an. Die geschätzten Bildungskonstanten der Komplexe und die Dissoziationskonstanten der Liganden wurden mittels eines Computerprogramms optimiert. In einigen der untersuchten Systeme sind die ternären Komplexe stabiler als die sekundären. Die Stabilität der Verbindungen hängt im wesentlichen von Interligandwechselwirkungen — möglicherweise der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen — ab. Die Stabilität der Komplexe mit gemischten Liganden steigt in der ReihenfolgeAMP <ADP <ATP und fällt entsprechend der Serie Bernsteinsäure > Maleinsäure > Weinsäure > Hydroxybernsteinsäure > Zitronensäure > Oxalsäure.

     

Ternary complexes in solution. Comparison of the coordination tendency of some polybasic oxygen acids toward the binary complexes of Cu(II) andAMP,ADP orATP

Summary Potentiometric equilibrium measurements have been made at 25±0.1°C (=0.1 mol dm^–3 KNO₃) for the interaction of adenosine-5-mono-, -di- and -triphosphate (AMP,ADP andATP) and Cu(II) with biologically important secondary ligand acids (malic, maleic, succinic, tartaric, citric and oxalic acids) in a 1:1:1 ratio and the formation of various 1:1:1 mixed ligand complex species inferred from the potentiometricpH titration curves. Initial estimates of the formation constants of the resulting species and the acid dissociation constants ofAMP,ADP,ATP, and secondary ligand acid, have been refined with the SUPERQUAD computer program. In some systems logK values are positive, i.e. the ternary complexes are found to be more stable than the corresponding binary complexes. In some Cu(II) ternary systems the interligand interactions between the coordinate ligands, possibly H bond formation, have been found to be most effective in deciding the stability of the ternary complexes formed in solution. Stabilities of mixed ligand complexes increase in the orderAMP <ADP <ATP. With respect to the secondary ligands, the formation constants of the mixed ligand complexes decrease in the order succinic > maleic > tartaric > malic > citric > oxalic acid.

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Ternäre Komplexe in Lösung. Vergleich der Koordinationstendenz einiger polybasischer Sauerstoffsäuren gegenüber binären Komplexen von Cu(II) mitAMP,ADP oderATP

Zusammenfassung Es wurden potentiometrische Gleichgewichtsmessungen bei 25±0.1°C bei =0.1 mol dm^–1 KNO₃ durchgeführt, um die Wechselwirkung von Adenosin-5-mono-, -di- und triphosphat mit Cu(II) und biologisch relevanten Sekundärliganden wie Äpfel-, Malein-, Bernstein-, Wein-, Zitronen- und Oxalsäure im Verhältnis 1:1:1 festzustellen. Aus den potentiometrischenpH-Titrationskurven ergaben sich verschiedene 1:1:1 gemischte Ligandenkomplexe. Anfänglich abgeschätzte Komplexbildungskonstanten der Komplexe und Säuredissoziationskonstanten vonAMP,ADP undATP und den Sauerstoffsäuren wurden mittels des Computerprogramms SUPERQUAD verfeinert. In einigen Systemen ist logK positiv, demzufolge sind die ternären Komplexe stabiler als die korrespondierenden binären. In einigen ternären Cu(II)-Komplexen bestehen zwischen den Liganden Wechselwirkungen, vermutlich auf der Basis von stabilitätsfördernden Wasserstoffbrückenbindungen. Die Stabilitäten der gemischten Komplexe steigen in der ReihenfolgeAMP <ADP <ATP. Bezüglich der Sekundärliganden ergibt sich für die Bildungskonstanten der ternären Komplexe die Reihung Bersteinsäure > Maleinsäure > Weinsäure > Äpfelsäure > Zitronensäure > Oxalsaure.

     

DC Electrical Conductivity of the Direct Electrochemically Synthesized Polythiophene Metal Complexes

Electrochemical anodic oxidation of a metal anode in an acetone solution of 2,5-diamino-3,4-dicyanothiophene gave the polythiophene metal complexes of Co, Ni, Cu, Zn, Cd, and Sn. Chemical analyses, as well as FTIR and electronic spectral data, are presented to confirm the formulation of the isolated materials. DC electrical conductivity measurements of the polymer complexes were measured in the range 300–500 K in the annealed and 5% doped forms. The products gave electrical conductivity in the semi-conducting region that increased by heat.     

Spectral Properties of Bifunctional Schiff Bases, [Bis (X-Phenyl)-Ethane Diimine]

Electronic spectra of five (Bis(X-phenyl)-Ethane diimine] compounds I-V, have been investigated in various organic solvents and aqueous buffer solutions of varying pH's. The observed visible band is assigned to intramolecular CT transition. Furthermore, it is deduced that structure of the o-hydroxy derivative is not entirely planar. The acid dissociation constant values of the hydroxy derivatives have been determined and are discussed.     

Substituent and solvent effects on the rate of the reaction of 2-methyl-4-phenyl-thiazole ethiodide with substituted benzaldehydes

Condensation of 2-methyl-4-phenyl-thiazole ethiodide (1) with aromatic aldehydes in presence of piperidine as base catalyst has been studied kinetically at different temperatures. The rate in presence of low concentration of piperidine (<0.5M) is found to be represented by the third order equationv=k [1] [aldehyde] [piperidine]. On the other hand the rate in presence of 1.013M piperidine is represented by the second-order equation:v=k [1] [aldehyde]. It is concluded from the kinetic results that the dehydration step of the intermediate aldol compound is the rate determining step of the reaction. The dependence of the mechanism of the reaction and the thermodynamic parameters of activation on the molecular structure of the various aromatic aldehydes used is discussed. In various organic solvents, the rate of the reaction increases as the dielectric constant of the medium is increased. The energy of activation and the thermodynamic parameters of activation were calculated and discussed in terms of solvent properties.

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Substituenten- und Lösungsmittel-Effekte auf die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen 2-Methyl-4-phenylthiazol-ethiodid und substituierten Benzaldehyden

Zusammenfassung Die Kinetik dieser Kondensation wurde bei verschiedenen Piperidinkonzentrationen (basischer Katalysator), unter Variation der Temperatur und in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels für verschiedene substituierte Benzaldehyde untersucht. Bei niedriger Piperidinkonzentration gehorcht die Reaktion einer Gleichung dritter Ordnung:v=k [Thiazo] [Ald.] [Pip.]; bei großer Konzentration (1.013M) gilt eine Gleichung zweiter Ordnung:v=k [Thizol] [Ald.]. Es wird ein Mechanismus vorgeschlagen, wobei der geschwindigkeitsbestimmende Schritt die Dehydratisierung des intermediär gebildeten Aldols ist. Aktivierungsenergien und andere thermodynamische Parameter wurden bestimmt und im Hinblick auf die Lösungsmittelpolarität diskutiert.