常见阳离子的分离与鉴定(一)

常见阳离子的分离与鉴定（一）
• 离子的软硬调节方法：降低电荷变软，升 高 化态电，荷降变氧硬化，态如变NH软3，N升H氧2-化N态3-变；硬改，变如氧 Cu2+Cu+；
• 软硬酸碱结合规律：软亲软、硬亲硬，软 硬结合不稳定。
• 软硬酸碱理论的成键解释： ➢硬亲硬是由于成键键长短而稳定； ➢软亲软是因为同时形成配位键和反馈配位
• 氧化还原性变化：降低了氧化型或还原型的浓度， 氧化型浓度降低则氧化能力下降、还原型的浓度 降低则还原能力下降。如Au +O2/CN-
常见阳离子的分离与鉴定
阳离子的形成方式
➢ 单原子阳离子：最常见的存在方式，通常是金属 阳离子，尤其在强酸性溶液中；
➢ 同核多原子阳离子：即离子簇，水溶液中较少见， 多见于熔盐和固体中，尤其是过渡金属易生成该 类阳离子。如Hg22+、Timn+等；
• 二2中改为HgCl2中加入SnCl2才会出书上的 现象。
• 做分离时在离心试管中进行；每次沉淀时 沉淀剂都是稍过量的；离心后清液用专用 滴管吸出留后用，沉淀经洗涤（加水后用 尖玻棒搅动，再离心，水洗液弃去）后再 用；滴管每吸液一次后都要用去离子水清 洗（三个烧杯都分盛去离子水，每个烧杯 吸三次都弃去）！
➢ 高氧化态金属与O形成的多原子阳离子，水溶液 和熔盐中均常见；如VO2+、BiO+、TiO2+等；
➢ 金属与非氧非金属形成的多原子阳离子，水溶液 中较少见，多见于熔盐中，如AlF2+等；
➢ 金属与配体形成的阳离子：很常见于配合物中；
➢ 非金属间形成的阳离子：较少见，一般是季胺类 和叔醚类，也有象NH4+和PCl4+等。
简单阳离子的电子构型及特点： 8高e氧构化型态：金包属括阳IA、离I子IA、；A无l3d+、电子f区，及亲前氧d能过力渡强元，素除的前最d
过渡元素离子外均难形成稳定配合物。
1金8属e电元子素构的型最：高包氧括化IB态(I；)、1I8IB+(I2I)e和电第子四构周型期：及包以括下第p四区 周期及以下பைடு நூலகம்区金属元素的最高氧化态-2。这两类电子 构型的共同特点是d电子最多，亲氧能力差，亲硫能力 强，形成配合物能力强于8e构型而弱于9-17e构型。
常见阳离子的分离与鉴定（一）
• 配合物的生成与软硬酸碱理论：供电子的是碱； 接受电子的是酸。
• 硬酸：正氧化态高、离子半径小、不易变形； • 硬碱：负氧化态低、原(离)子半径小、不易变形。 • 软酸：正氧化态低、价层d电子数多、易变形； • 软碱：负氧化高、半径大、易变形、有价d空轨
道或低能量的*空分子轨道。
• Sn2+ + Hg2Cl2 = 2Hg + 2Cl- + Sn4+
• 3 Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 ↓
• PbCrO4 + 4OH- = Pb(OH)42- + CrO42-
• 4 Sb3+ + NO2- +H2O + 6Cl- = SbCl6- + NO3- + 2H+
• 5 Bi3+ + SC(NH2)2 = [Bi(SC(NH2)2)4]3+
键，因键多稳定。
软亲软中的反馈键
M
dd反馈键
AA
d *反馈键
配合物的生成引起物质性质变化
• 溶解度变化：增大或沉淀生成，如Zn(OH)2/NH3、 Fe3+、Fe2+/CN-
• 酸碱性变化：使酸的酸性增强，使碱的碱性增强； 如HF/Al3+、Cu(OH)2/NH3
• 颜色改变：配位场的改变引起d-d跃迁光谱变化， 配体光谱也会因此而变；如Cu2+/NH3
9-17e构型：d过渡元素中氧化态未达到其价电子数者； 通常有低能量的空(n-1)d价轨道，d电子少及氧化态高 者亲氧，d电子多且电荷低者亲硫；极易形成配合物。
阳离子的主要分离方法
• 氢氧化物的酸碱性：主要利用其两性。 • 配位能力：过渡元素的配位能力远强于主
族，以此将主族金属离子与过渡金属离子 分开。 • 沉淀的生成：主要利用氢氧化物(pH控制）、 硫化物(pH控制）和其它沉淀反应。 • 氧化还原性：过渡金属的氧化态变化大， 改变氧化态从而改变其性质，再进行分离。
物质的溶解度规律
• 盐的溶解度规律： ➢ 大体积的阳离子与大体积的阴离子结合水溶性小； ➢ 小体积的阳离子与小体积的阴离子结合水溶性小； ➢ 复盐的溶解度比单盐小； ➢ 除碱金属及铵以外的盐一般强酸盐大都易溶而弱酸
盐大都难溶。
• 小分子的相溶性规律：分子间作用力的种类和大小 均相似的相溶性好。
实验注意事项
相关反应方程式
• 1 Na+ + [Sb(OH)6]- = Na [Sb(OH)6] ↓ • 2 K+ + HC4H4O6- = K HC4H4O6 ↓ • 3 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ↓吸附镁试剂成蓝色 • 4 Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 ↓ • 5 Ba2+ + CrO42- = BaCrO4 ↓ • 二1 Al3+ + 3HR + 3NH3 = AlR3 ↓ + 3NH4+ • 2 Sn2+ + 2Hg2+ + 2Cl- = Hg2Cl2 ↓
• 6 Cu2+ + [Fe(CN)6] 4- = Cu2 [Fe(CN)6]
• 7 Ag+ + Cl- = AgCl
• AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl• [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ = AgCl + 2NH4+ • 8 Zn2+ + [Hg(SCN)4]2- = Zn [Hg(SCN)4] • 9 Cd2+ + S2- = CdS • 10 同2 • 三、参照前面的方程式