《《无机与分析化学基础医学教育 Medical Education》第九章：定性分析概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《无机与分析化学基础医学教育 Medical Education》第九章：定性分析概述（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 定性分析概述,学习目标： 1了解定性分析，熟悉分别分析与系统分析。 2理解反应的灵敏性与选择性、空白实验与对照实验等基本概念 3掌握常见阴、阳离子的检验方法。,无机与分析化学基础 医学教育 Medical Education,第一节 概述,一、定性分析的任务和方法 任务：鉴定物质中所含的化学成分 方法：化学分析法（湿法、干法） 仪器分析法,二、反应进行的条件,定性分析反应应具备的外部特征：沉淀的生成或溶解、溶液颜色的改变、气体的生成以及有特殊气味的产生等。 1. 反应物的浓度 2. 溶液的酸度 3. 溶液的温度 4. 溶剂的影响,第二节 反应的灵敏性和选择性,一、反应的灵敏性 1.最低
2、浓度：最低浓度是指在一定条件下，被检出离子得到肯定结果的最低浓度，一般以1：G表示，G是含1g被鉴定离子的溶剂的质量。 2.检出限量：检出限量是指在一定条件下，某鉴定反应能检出的某离子的最小质量，记作m，单位为微克（g）。,二、反应的选择性,在大多数情况下，一种试剂往往可以与多种离子作用。如果一种试剂只与为数不多的离子起反应，这种试剂称为选择试剂，相应的反应称为选择性反应。与选择试剂起反应的离子种类越少，则这一反应的选择性越高。如果加入的试剂只与一种离子起反应，则这一反应的选择性最高，称为该离子的特效反应，该试剂称为特效试剂。,三、空白试验和对照试验,1.空白试验 ：用蒸馏水代替试液，用同样的
3、方法进行试验，称为空白试验。空白试验用于检验试剂或蒸馏水中是否含有被检验的离子。 2.对照试验 ：用已知离子的溶液代替试液，用同样的方法进行鉴定，称为对照试验。对照试验用于检验试剂是否失效，或是否正确控制反应条件。,第三节 分别分析和系统分析,分别分析：在多种离子共存时，不需要经过分离，直接检查出待检离子的方法。 理想的分别分析法需要采用特效试剂或创立特效条件，在此条件下，所采用的试剂仅和一种离子发生作用。 系统分析：首先用几种试剂将溶液中性质相近的离子分成若干组，然后在每一组中用适当的反应鉴定某种离子是否存在，也可以在各组内进一步分离和鉴定。将各组离子分开的试剂叫“组试剂”，组试试一般是沉淀
4、剂。 采用组试剂将反应相似的离子整组分出，可以使复杂的分析任务大为简化。,第二节常见阴离子的检验,一、阴离子的初步试验 1.与稀硫酸作用：在试样中加稀硫酸并加热，若产生气泡，表示可能含有S2O32-、SO32-、S2- 、CO32-、NO2-。如试样是溶液，所含离子的浓度又不高时，就不一定观察到明显的气泡。 2.与BaCl2溶液作用：在中性或弱碱性试液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，表示可能存在 SO42 -、S2O32-、SO32-、CO32-、PO43-；若没有沉淀生成，表示不存在SO4 2-、S2O32-、SO32-、S2- 、CO32-、PO43-，S2O32-则不能肯定，因为S2
5、O32-浓度大时才生成沉淀。,4,第四节 常见阴离子的检验,一、阴离子的初步试验 3.与AgNO3HNO3作用： 若有沉淀，表示可能有S2- 、S2O32-、Cl-、Br-、I-。由沉淀的颜色还可以作出进一步的判断。 4.还原性阴离子的检验： 强还原性阴离子S2- 、SO32-、S2O32-可以被碘氧化，因此可根据加入淀粉I2溶液后是否褪色，可判断这些阴离子是否存在。若用强氧化剂KMnO4溶液试验，Cl-、Br-、I-、NO2-也可被氧化，使KMnO4溶液褪色。 5.氧化性阴离子的检验： 在酸化的试液中加入KI溶液和CCl4，若振荡后CCl4层显紫色，则有氧化性阴离子。在我们讨论的阴离子中，只
6、有NO2-有此反应。,4,第二节 常见阴离子的检验,二、阴离子的个别鉴定反应 1.SO42 - 的鉴定 SO42-在水溶液中为无色，与BaCl2作用生成既不溶于水又不溶于稀HCl或稀HNO3 的白色沉淀BaSO4。因此，可在稀HNO3存在下利用BaCl2试剂鉴定SO42-。 Ba2SO42BaSO4（白色）,4,二、阴离子的个别鉴定反应,2.S2-的鉴定 （1）亚硝酰铁氰化钠法：在碱性溶液中，S2-能与亚硝酰铁氰化钠Na2Fe(CN)5NO作用生成紫色配合物 S2-4Na+Fe(CN)5NO2-Na4Fe(CN)5NOS （2）醋酸铅法：S2-遇稀盐酸或稀硫酸能放出无色有臭蛋味的H2S气体。逸
7、出的H2S气体能使湿润的醋酸铅试纸变黑。 S2-2H+H2S H2SPb(Ac)2PbS2HAc 由于S2-对SO32-、S2O32-的鉴定都有干扰，因此在鉴定SO32-与S2O32-时，应预先取一部分试液，加入固体CdCO3将S2-除去。,4,二、阴离子的个别鉴定反应,3.SO32的鉴定 在中性溶液中SO32-与亚硝酰铁氰化钠Na2Fe(CN)5NO作用生成玫瑰红色。加入过量ZnSO4溶液则颜色变深。若加1滴K4Fe(CN)6溶液则生成红色沉淀，但酸可使红色沉淀消失，因此溶液为酸性时必须用NH3H2O中和。 4.S2O32-的鉴定 S2O32-与过量AgNO3作用，生成白色硫代硫酸银沉淀，此
8、沉淀很快水解成为黄色、棕色最后变为黑色的Ag2S沉淀。这是鉴定S2O32-的最好方法。,4,二、阴离子的个别鉴定反应,5.CO32-的鉴定 CO32-与酸作用生成CO2，CO2能使Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液变浑浊。 CO32-2HH2OCO2 CO2Ca(OH)2CaCO3 H2O CO2Ba(OH)2BaCO3 H2O S2O32-、SO32-与酸作用生成SO2，也能使Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液变浑浊，因此它们存在时应加H2O2溶液，将它们氧化，以除去干扰。,4,二、阴离子的个别鉴定反应,6. PO43-的鉴定 在酸性溶液中，PO43-能与钼酸铵反应，能生成黄色磷钼酸
9、铵沉淀（PO43-含量低则形成黄色溶液）。 PO43-3NH4+12MoO42-24H+(NH4)3 PO412MoO36H2O6H2O,4,二、阴离子的个别鉴定反应,7. Cl-、Br-、I-的鉴定 由于强还原性阴离子S2-、SO32-、S2O32-等干扰Br-、I-的鉴定，所以首先要向试液中加入稀HNO3和AgNO3使Cl-、Br-、I-等沉淀为银盐，以便同强还原性离子分开。 Ag+Cl-AgCl Ag+Br-Ag Br Ag+I-Ag I,二、阴离子的个别鉴定反应,7. Cl-、Br-、I-的鉴定 （1）Cl-的鉴定 以12%(NH4)2CO3处理银盐沉淀，只有AgCl能溶解，生成Ag(
10、NH3)2+。将此溶液酸化，AgCl白色沉淀又重新出现。 AgCl2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-H2O （2）AgBr和AgI的处理 为了使Br-、I-重新进入溶液，在AgBr和AgI的沉淀上加锌粉和水，并加热处理，反应按下式进行： 2AgBrZn2AgZn2+2 Br- 2AgIZn2AgZn2+2 I-,4,二、阴离子的个别鉴定反应,7. Cl-、Br-、I-的鉴定 （3）Br-、I-的鉴定 取处理好的溶液加H2SO4和CCl4，并逐滴加入氯水，振荡，CCl4层显紫色，表示有I-。因为I-是比Br-强的还原剂，首先被氧化： 2 I-Cl2I22Cl- 继续加入氯水，I2被氧化为IO
11、3-，紫色消失，CCl4层出现Br2的红棕色，表示有Br-存在。 2 Br-Cl2Br22Cl- I25Cl26H2O2IO3-10Cl-12H+,4,二、阴离子的个别鉴定反应,8. NO3-的鉴定 NO3-有较强的氧化性，在浓H2SO4存在下，NO3-可与FeSO4溶液反应，生成Fe(NO)SO4(亚硝酰硫酸亚铁)棕色环。 NO3-3Fe2+4H+3Fe3+NO2H2O FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色) NO2-也有类似反应，可加入固体NH4Cl或(NH4)2SO4，小心加热将NO2-破坏。 NH4+NO2-2H2ON2,4,二、阴离子的个别鉴定反应,9. NO2-的鉴定 （1）试液
12、用HAc酸化，加入KI溶液和CCl4，振荡。若试液中含有NO2-，则会有I2产生，CCl4层显紫色。 2 NO2-2 I-4H+2 NOI22H2O （2）在微酸性溶液中，NO2-与加入的对氨基苯磺酸和萘胺作用，形成红色氮染料，这是鉴定NO2-的特效反应。,4,第五节 常见阳离子的检验,一、常见阳离子的分组 第一组：易溶组NH4+ 、Na+、K+、Mg2+ 第二组：氯化物组Ag+、Hg22+、Pb2+ 第三组：硫酸盐组Ba2+、Ca2+、Pb2+ 第四组：氨合物组Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+ 第五组：两性组Al3+、Cr3+、Sn、Sb、 第六组：氢氧化物组Fe3+、Hg2
13、+、Bi3+、Mn2+,二、各组阳离子的分离和鉴定方法 第一组阳离子的分析,NH4,Na,K,Mg2,NaOH ，萘氏试剂,溶液呈红棕色,HAc ，醋酸铀酰锌试剂,黄色晶体,亚硝酸钴钠,黄色沉淀,NaOH ，镁试剂,天蓝色沉淀,二、各组阳离子的分离和鉴定方法 第二组阳离子的分析,PbCl2，AgCl，Hg2Cl2,NH4Ac,加热,溶液 PbAc+,沉淀 AgCl ，Hg2Cl2,K2Cr2O7,黄色沉淀 PbCrO4,NH3H2O,溶液 Ag(NH3)2,灰黑色沉淀 HgNH2ClHg,白色沉淀 AgCl,HNO3,二、各组阳离子的分离和鉴定方法 第三组阳离子的分析,BaSO4，PbSO4，
14、CaSO4,NH4Ac,加热,溶液 PbAc+,K2Cr2O7,黄色沉淀 PbCrO4,沉淀(BaCO3,CaCO3),饱和Na2CO3，加热,沉淀(BaSO4,CaSO4),HAc,溶液,K2Cr2O7 ，加热,黄色沉淀 BaCrO4,溶液,（NH4）2C2O4,白色沉淀 CaC2O4,二、各组阳离子的分离和鉴定方法 第四组阳离子的分析,Cu(NH3)42+,Ni(NH3)42+,Co(NH3)42+,Zn(NH3)42+,Cd(NH3)42+,HAc，K4Fe(CN)6,红棕色沉淀,HCl，SnCl2 ，NH4SCN，戊醇,有机层显蓝色,二乙酰二肟，戊醇,有红色出现,(NH4)2S,加热,
15、溶液,沉淀 （第四组硫化物）,HCl,沉淀（CuS，CoS，NiS）,溶液 Nn2+，Cd2+,过量 NaOH,溶液ZnO22-,二苯硫腙,粉红色（溶液）,沉淀,黄色沉淀,HCl,H2S,二、各组阳离子的分离和鉴定方法 第五组和第六组阳离子的分离,第五组与第六组阳离子主要存在于分离第四组后的沉淀中，利用Al、Cr、Sb、Sn的氢氧化物的两性，用过量的碱可将这两组的元素分开。,第五组阳离子的分析,Sn(OH)4,Sb(OH)5,Cr(OH)3,Al(OH)3,H2O2，6 mol/LNaOH,（CrO42- AlO2- SbO42- SnO42-）,乙醚 HNO3 H2O2,乙醚层出现蓝色,H2SO4 ，NH3H2O,离心液 （弃去）,沉淀 Al(OH)3，HSbO3，H2SnO3,NH4Cl，NH3H2O (NH4)2S,溶液 SbS43-，SnS42-,沉淀 Al(OH)3,H2SO4 铝试剂,红色沉淀,HCl，加热,离心液 （弃去）,沉淀,HCl，加热,沉淀 （弃去）,溶液,锡箔,黑斑,铝片HgCl2,白色或灰黑色沉淀,第六组阳离子的分析,Fe(OH)3， MnO(OH)2，
