分析化学中有机试剂分析化学中有机试剂应用应用——重量分析重量分析

化学系化学系 0303 级三班级三班崔丹妮崔丹妮

学号学号 030810730308107320052005 年年 11 月月 22 日日

有机试剂在分析化学上的主要应用方向有机试剂在分析化学上的主要应用方向 ::

• 沉淀分离沉淀分离• 蒸馏蒸馏• 萃取萃取• 色谱法色谱法• 离子交换剂离子交换剂• 定性分析定性分析• 重量分析重量分析• 容量分析容量分析• 光度测定法等等光度测定法等等

应用有机试剂进行重量分析的优点应用有机试剂进行重量分析的优点

1.1. 高选择性高选择性 ,, 甚至是特效性甚至是特效性2.2. 沉淀易于过滤和洗涤沉淀易于过滤和洗涤3.3. 沉淀不易受潮沉淀不易受潮4.4. 如有固定化学计量值如有固定化学计量值 ,, 干燥后可直接称重干燥后可直接称重5.5. 形成的络合物分子量大形成的络合物分子量大 ,, 其换算因数可提其换算因数可提

高分析准确度高分析准确度6.6. 高灵敏度高灵敏度

影响有机试剂及其金属盐在水中溶解度的因素 影响有机试剂及其金属盐在水中溶解度的因素 11

•氢键的生成氢键的生成 ..

•引入极性大的基团亲水引入极性大的基团亲水 ,, 溶解度增大溶解度增大 ;;引入极性小的基团疏水引入极性小的基团疏水 ,, 溶解度减小溶解度减小 ..

•试剂含有能电离的基团试剂含有能电离的基团 ,, 溶解度增加溶解度增加 ..

•生成螯合物的带电荷生成螯合物的带电荷 ,, 则通常溶于水则通常溶于水 ;;不带电荷则不溶于水不带电荷则不溶于水 ..

影响有机试剂及其金属盐在水中溶解度的因素影响有机试剂及其金属盐在水中溶解度的因素 22

•空间因素空间因素 ..

•若有机试剂与无机离子反应生成电解若有机试剂与无机离子反应生成电解质质 ,, 则溶解度受离子水化能和晶格能的则溶解度受离子水化能和晶格能的影响影响 ..

•有机碱与无机阴离子生成的盐溶解度有机碱与无机阴离子生成的盐溶解度相应下降相应下降 ..

空间因素空间因素

亲水 疏水亲水 疏水

Al(H2O)6 3+ + 3 N

OH

AlN

O

+ 3 H+ + 6 H2O

3

返回

用于重量分析的有机试剂用于重量分析的有机试剂• 形成螯合物的试剂形成螯合物的试剂 1) 1) 配位原子为配位原子为O,OO,O

2) 2) 配位原子为配位原子为 O,NO,N

3) 3) 配位原子为配位原子为 N,NN,N

• 含硫的试剂含硫的试剂• 有机阳离子或复杂的有机阴离子与无机离有机阳离子或复杂的有机阴离子与无机离

子生成的难溶盐子生成的难溶盐

•形成螯合物的试剂形成螯合物的试剂 1) 1) 配位原子为配位原子为 O,OO,O

　可与具有惰性气体型电子结构的多　可与具有惰性气体型电子结构的多价金属离子作用生成溶解度很小的沉价金属离子作用生成溶解度很小的沉淀淀 ..

Ｎ－亚硝基苯胲铵盐（铜铁试剂）Ｎ－亚硝基苯胲铵盐（铜铁试剂）

N-ONH 4

N=O

+ n1

Mn+

=ON

N-O

M1n

+ NH 4+

草酸草酸 (HOOC-COOH)(HOOC-COOH)

生成一系列难溶金属盐生成一系列难溶金属盐 ..

三价四价金属离子草酸盐能从矿物酸酸化三价四价金属离子草酸盐能从矿物酸酸化的溶液中沉淀的溶液中沉淀 ..

二价金属离子的草酸盐是晶状沉淀二价金属离子的草酸盐是晶状沉淀 ..

PH<1PH<1 时时 ThTh4+4+,RE,RE 沉淀沉淀PH~5PH~5 时与时与 EDTAEDTA 一起使一起使 CaCa2+2+,Ba,Ba2+2+,Sr,Sr2+2+ 沉沉

淀淀 返回返回

2) 2) 配位原子为配位原子为 O,NO,N 这些试剂的选择性不高这些试剂的选择性不高 ,, 在与金属离子作用在与金属离子作用

时它们的质子被置换时它们的质子被置换 ,, 各种金属离子的沉淀与各种金属离子的沉淀与pHpH 的关系密切的关系密切 ..

8-8- 羟基喹啉羟基喹啉可以与许多金属离子生成稳定的可以与许多金属离子生成稳定的五元环螯合物五元环螯合物 .. 其二价金属元素的其二价金属元素的螯合物稳定性如下螯合物稳定性如下 ::Cu>Ni>Co>Zn>Pd>Cd>Mn>MgCu>Ni>Co>Zn>Pd>Cd>Mn>Mg即过渡元素的螯合物稳定性随电即过渡元素的螯合物稳定性随电子层逐渐充满而增加 返回子层逐渐充满而增加 返回

N

OH

3) 3) 配位原子为配位原子为 N,NN,N

二乙酰二肟 （二乙酰二肟 （ HDMG)HDMG)

　　与钯　　与钯 (Ⅱ),(Ⅱ), 镍镍 (Ⅱ)(Ⅱ) 生生成的螯合物难溶于水成的螯合物难溶于水黄色的钯黄色的钯 (Ⅱ)(Ⅱ) 螯合物可螯合物可自稀矿物酸介质中沉自稀矿物酸介质中沉淀淀 ,, 红色的镍红色的镍 (Ⅱ)(Ⅱ) 螯合螯合物在中性介质中沉淀 物在中性介质中沉淀 ..

O

N

Ni

N

O

H

N

O

H

O

N

CC

C C

H3C CH3

H3C CH3

(XI)

返回C

C

NOH

NR

• 含硫的试剂含硫的试剂乙硫醇酰萘胺乙硫醇酰萘胺

ThionalideThionalide

　　　在与金属离子作　　　在与金属离子作用中与硫化氢相似用中与硫化氢相似 ,, 试试液中过量试剂可通过液中过量试剂可通过加入碘加入碘 -- 碘化钾溶液除碘化钾溶液除去去 .. 生成的二乙硫醇酰生成的二乙硫醇酰萘胺萘胺 (Dithionalide)(Dithionalide)难溶于水，可过滤分难溶于水，可过滤分离离 ..

NH

C

O

CH2SH

乙硫醇酰萘胺与与硫化氢硫化氢的比较的比较试剂 乙硫醇酰萘胺 硫化氢结构 H-S-H

反应 还原剂 还原剂共沉淀 无 有稳定性 好 较差直接称重 可以 与被测定的离子有关使用 在硫酸羟胺存在下沉淀

金属离子，适当选择pH值和掩蔽剂

控制 pH值，注意考虑溶液中其他离子对被测组分的影响

NH

C

O

CH2SH

返回

•有机阳离子或复杂的有机阴离子与无有机阳离子或复杂的有机阴离子与无机离子生成的难溶盐机离子生成的难溶盐

硝酸试剂硝酸试剂 :: 在分析化学中使用的在分析化学中使用的是硝酸试剂的醋酸盐溶液是硝酸试剂的醋酸盐溶液 ..在醋酸介质中硝酸试剂与在醋酸介质中硝酸试剂与硝酸根硝酸根 \\ 高氯酸根高氯酸根 \\ 高锰酸高锰酸根生成微溶性沉淀根生成微溶性沉淀 ,, 可做这可做这些离子的重量测定些离子的重量测定 .. 硝酸试剂硝酸试剂

N

CH

NN

CN

C6H5

C6H5

C6H5

沉淀生成的完全程度和随后处理沉淀生成的完全程度和随后处理

• 有机沉淀剂通常最好以水溶液形式加入有机沉淀剂通常最好以水溶液形式加入•注意试剂量的控制注意试剂量的控制• 用酸或碱粗调用酸或碱粗调 pH,pH, 用缓冲溶液准确控制用缓冲溶液准确控制 pHpH

值值•掩蔽剂掩蔽剂• 沉淀晶形的控制沉淀晶形的控制•灼烧与烘干灼烧与烘干

参考文献参考文献《《无机分析中的有机试剂手册无机分析中的有机试剂手册 》 》 Z.Z. 霍尔兹霍尔兹贝赫等著 高等教育出版社贝赫等著 高等教育出版社《《化学试剂知识 朱贵云化学试剂知识 朱贵云 》 》 刘德信编著 科学出刘德信编著 科学出版社版社

谢谢大家谢谢大家