第一组阳离子分析
1.两酸两碱沉淀分离的依据 两酸两碱沉淀分离是指依次采用HCl、H2SO4、 NH4Cl-NH3和NaOH为组试剂,依据各种氯化物,硫酸 盐和氢氧化物沉淀溶度积的差异进行选择沉淀分离。 2.硫化氢系统分析法的依据 硫化氢系统分析法是指依次采用HCl、H2S、NH4S为 组试剂,依据各种氯化物,硫化物沉淀溶度积的差异 进行选择沉淀分离。
系统分析和分别分析:
系统分析:指按一定的顺序和步骤向试液中 加入某种试剂(主要是沉淀剂),将性 质相近的离子逐组沉淀并分离开来,然 后继续进行组内分离,直至彼此不在干 扰鉴定反应为止。 分别分析:在多种离子共存时,不经过分组 分离,利用特效反应及某些选择性高的 反应直接鉴定某一离子。
组 试 剂
• 概念:分组用的试剂 • 条件: 分离要完全 沉淀与溶液易分开 过量组试剂易除去 各组内离子的种类不宜太多
+ 2H + 2H
﹢
﹢
K+ Zn2+ NH4+
﹡ PbCl2在热溶液中溶解度大,难以沉淀。 ﹡﹡ 此组的离子不沉淀,与沉淀的离子分离。
硫化氢系统分析法
组 名 称 组 试 剂 组 内 离 子 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
盐酸
Ag+ Pb2+ Hg22+ Bi3+ (Pb2+)* Cu2+ Cd2+
硫化氢
Hg2+ As (ⅢⅤ) Sb (ⅢⅤ) Sn (ⅡⅤ)
离子的外层电子结构
离子半径大小r
离子电荷多少Z
•离子电位(Z/r )越大,
极化作用越强 •8电子外壳的离子 •未满18电子外壳的离子 •完满18或18+2电子外壳的离子 •不易变形,极化能力小 •较易变形,极化能力较强 •很易变形,极化能力最强
第一、二、三组离子硫化物的溶度积常数
第一组
Ag2S 2×10—49
不溶
本组离子与组试剂的反应
离子方程式 AgClˉ + Clˉ = AgCl2 ˉ
Hg2Cl2 + 2 Clˉ =
PbCl2 + 2 Clˉ =
HgCl4 2ˉ + Hg
PbCl4 2ˉ
防止Bi3+ 、Sb3+水解
Bi3+ + Sb3+ +
Cl﹣ + H2O Cl﹣ + H2O
= BiOCl = SbOCl
Hg2S 1×10—47 PbS 8×10—28
第二组
CdS
HgS
第三组
1×10—25 ZnS
FeS MnS NiS CoS
8×10—27
4×10—53
SnS
1.2×10—23
6×10—18 2×10—10 3×10—19 4×10—21 2×10—25
As2S 2.1×10—22
3
CuS Bi2S
Pb 2 ﹢ PbCl2 ↓白 溶 不溶 白—白 PbS 不溶 溶 不溶 PbCrO4 ↓ 不溶 溶(NaOH) Pb(OH)2 ↓白 溶 Pb(OH)2 ↓白
• • • • • • • • • • • • •
氯化物+热水 不溶 不溶 氯化物+氨水 溶 不溶 现象 白—无液 白—灰 H2S Ag2S HgS+Hg 硫化物+HCl 不溶 不溶 硫化物+热HNO3 溶 不溶 硫化物+Na2S 不溶 溶 K2CrO4 Ag2CrO4 ↓砖红 Hg2CrO4 ↓红 黄 醋酸中 不溶 不溶 硝酸中 溶(氨水) 较难溶 NaOH 适量 Ag2O ↓褐色 HgO ↓黄 + Hg ↓黑 过量 不溶 不溶 NH3·H2O适量 Ag2O ↓褐色 HgOHg(NH2)NO3+ Hg
d
f
p
7
I A
组成阳离子的元素
II A III A IV A
V A
0
VI A VII A
1 2
3 钠 镁 4 钾 钙 5 6 锶 钡
III B
IV B
V B
VI B
VII B
VIII
IB
II B
铝 砷
铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 银 镉 汞
锡 锑
铅 铋
7
过渡元素
阳离子分组依据
阳离子化合物的溶解度
阳离子本身的极化作用
Na+ K+ NH4+
As (ⅢⅤ)
Sb (ⅢⅤ)
(Pb2+)*
Mg2+Ca2+
Sr2+ Ba2+
Sn (ⅡⅤ)
Zn2+
Al3+
I A
元素周期表
II A III A IV A
V A
0
VI A VII A
1 2 3 4 5 6
III B
IV B
V B
VI B
VII
B
VIII
IB
II B
s
镧 系 锕 系
Pb 2 ﹢ PbCl2 ↓白针
溶 不溶 白—白 PbS ↓黑 不溶 溶
不溶
Ag2CrO4↓砖红 不溶
溶
Hg2CrO4 ↓红 不溶
不溶
PbCrO4 ↓黄 不溶
溶(氨水)
Ag2O ↓褐色 不溶
较难溶
HgO↓黄 + Hg↓黑 不溶
溶(NaOH)
Pb(OH)2 ↓白 溶 PbO22 Pb(OH)2 ↓白
NH3·H2O适量 Ag2O ↓褐色 HgO· Hg(NH2)NO3↓+Hg ↓ 过量 溶[Ag(NH )] ﹢ 不溶 3 2
常见阳离子的两酸两碱沉淀分离
分组 组试 剂 分 组 离 子 Hg22+ (Pb2+)
*
Ⅰ HCl
Ⅱ H2SO4
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
NH4Cl- NaOH (可溶组)﹡﹡ NH3
Ag+
Ca2+
Sr2+ Ba2+ Pb2+
Fe3+
Al3+ Cr3+ Mn2+ Hg2+
Cu2+
Mg2+ Cd2+ Co2+ Ni2+
Na+
PbCl2
不同温度下的溶解度
温度
20℃
40 ℃
50 ℃
100 ℃
AgCl
Hg2Cl2 PbCl2
1.5×10—4
2×10—4 0.99
_
7×10—4 1.45
5×10—4
_ 1.70
2×10—3
_ 3.34
银组离子与常用试剂的反应
• 试剂 • HCl
针
Ag﹢ AgCl↓白胶
Hg2 2 ﹢ Hg2Cl2 ↓白粉
银组离子与常用试剂的反应
试剂 HCl 氯化物+热水 氯化物+氨水
H2S 硫化物+HCl 热稀HNO3 硫化物+Na2S K2CrO4 醋酸中 硝酸中 适量 NaOH 过量
Ag﹢ AgCl↓白胶
不溶 溶 白—无液 Ag2S↓黑 不溶 溶
Hg2 2 ﹢ Hg2Cl2 ↓白粉
不溶 不溶 白—灰 HgS+Hg ↓黑 不溶(溶于王水) 不溶
硫化铵
Cr3+ Fe3+ Co2+ Zn2+ Mn2+ Fe2+ Ni2+ Al3+
无
Na+K+ NH4+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
硫化氢系统分析法
组 名称
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
组 内 离 子
Ag+ Hg2
2+
Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+
Hg2+
Cr3+ Mn2+ Fe3+ Fe2+ Co2+ Ni2+
3
6×10—36 1×10— 97
Sb2S
3
2×10— 93 2×10—27
ห้องสมุดไป่ตู้
SnS2
本组离子与组试剂的反应
离子方程式 + Cl﹣ = AgCl
Ksp 1.8×10—10 1.3×10—18 1.6×10—5
Ag﹢
Hg2 2 ﹢ + 2 Cl﹣ =
Pb 2 ﹢ + 2 Cl﹣ =
Hg2Cl2