第三章定性分析3.1(13-14)
定性分析PPT课件
碳酸盐不溶于水——第Ⅳ组(钙组)(Ba2+, Sr2+, Ca2+) 碳酸盐溶于水 ——第Ⅴ组(钠组)(Mg2+, K+, Na+, NH4+)
一般分成五组，现简化为四组(将钙、钠组合并)
表1-3 阳离子的硫化氢系统分组方案
分
硫化物不溶于水
组
在稀酸中生成硫化物沉淀
根
据 氯化物
氯化物溶于热水
在稀酸中不生
➢ 表示方法
（1）用µgmL-1或 ppm（百万分之几）表示
（2）1G （G是含有1g被鉴定离子的溶剂的质量）
实际计算中，由于溶液很稀，G被看作是溶液的质量、溶剂或 溶液的体积（mL) （水的密度=1g/mL）
例如：Na3Co(NO2)6鉴定K+ 1:12500
换算
1 G = x 106
x =106/G
1.2 阳离子分析
• 常见阳离子有哪些？分析特性如何？ • 硫化氢系统分析方案(第一组是基础，第二组是重点) • 两酸两碱系统分析方案(简介)
一、常见阳离子及分析特性
本章讨论的是下列 25种常见阳离子:
Ag+, Hg22+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+, Hg2+, AsIII, V, SbIII, V, SnⅡ, Ⅳ, Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+
鉴定反应
第三章 路基稳定性分析
1.松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小，滑动 松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小， 松散的砂性土和砾石内摩擦角较大 面近似平面，平面力学模型采用直线。 面近似平面，平面力学模型采用直线。 2.粘性土粘聚力较大，内摩擦角较小，破裂时滑动面为圆 粘性土粘聚力较大， 粘性土粘聚力较大 内摩擦角较小， 柱形、碗形，近似于圆曲面， 柱形、碗形，近似于圆曲面，平面力学模型采用圆弧
一、须做路基稳定性分析的路基类型： 须做路基稳定性分析的路基类型：
1、高路堤（陡坡路堤）； 、深路堑；3、浸水路基；4、软基上路堤 、高路堤（陡坡路堤）；2、深路堑； 、浸水路基； 、 ）；
二、方法： 方法：
1、工程地质类比法； 、工程地质类比法； 力学验算法： 2、力学验算法：
1）极限平衡法（安全系数法）--条分法（简单条分法、毕肖普法、传递系数法） 极限平衡法（安全系数法）--条分法（简单条分法、毕肖普法、传递系数法） 条分法 2）数值分析法（FEM,BEM,……） 数值分析法（FEM,BEM,……）
条分法的解
路基是一线型结构物，常沿路纵向截取1m进行稳定性分析，且不考虑 前后两竖直截面上的力（偏于安全），把路基作为平面问题来研究。 条分法是将滑动体用n-1个竖直面分为 n个条块。作用在任取条块上的力有： 1.已知的竖向力Wi（重力、车辆荷载）和水平力Qi（地震力）; 2.未知的条间力Fi（Ti、Ei）及滑动底面反力（Si、Ni） 假定各条块取同一安全系数Ks（即假设各条块 一起滑动）。 a d 5 4 3 2 1
（1）施工期稳定分析：采用cu、Φu（直剪快剪或三轴不排水剪） ）施工期稳定分析： （直剪快剪或三轴不排水剪） 直剪固结快剪或三轴固结不排水剪） （2）运营期稳定分析：新建路堤采用ccu、Φcu（直剪固结快剪或三轴固结不排水剪）; ）运营期稳定分析： 已建成路堤采用cu、Φu（直剪快剪或三轴不排水剪） （直剪快剪或三轴不排水剪）
第三章习题答案
第三章习题3.2 定性分析图3.1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态。
解：（1）1p1110C L ωωω-==并联谐振，回路开路。
2p2210C L ωωω-==并联谐振，回路开路。
由12120121211011sL sL sC sC sL sL sL sC sC ++=++可得 420120110220121211()0L L L L C L C L L L C C ωω++-++=。
其中，010201020102L L L L L L L L L L ==++s ω=回路串联谐振，回路短路。
（2）1p1110C L ωωω-==串联谐振，回路短路。
2p2210C L ωωω-==串联谐振，回路短路。
由0121211C 011s sL sL sC sC ++=++可得420121012021201211()0C C C L C L C L L C C C ωω++-++=。
其中，010201020102C C C C C C C C C C ==++p ω=回路并联谐振，回路开路。
（3）1p1110C L ωωω-==串联谐振，支路短路。
2p2210C L ωωω-==串联谐振，支回路短路。
由12120121211()()1011C sL sL sC sC s sL sL sC sC +++=+++可得 42121012021201211()0C C L C L C L L C C C ωω+-++=。
其中，010201020102C C C C C C C C C C ==++s ω=回路串联谐振，回路短路。
3.3有一并联回路，其电感、电容支路中的电阻均为R。
当R 时，试证明回路阻抗Z 与频率无关。
解：22111()()()1122R sL R R s s sC RC L LC Z R R sL R s s sC L LC+++++==++++。
当1R RC L ====， 所以有Z R =，与频率无关。
分析化学第四版答案华中师范大学_东北师范大学_陕西师范大学_北京师范大学、西南大学、华南师范大学编
第三章定性分析1.解：最底浓度1:G=1:5×1042.解：检出限量3.答：应选用（2）1mol•L-1HCl作洗液，因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子，可以减少洗涤时的溶解损失，又保持一定的酸度条件，避免某些水解盐的沉淀析出，另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤，则不具备上述条件，使沉淀的溶解损失太大，特别是PbCl2﹑HNO3不含共同离子，反而引起盐效应而使沉淀溶解度大，NaCl则虽具有共同离子，但不具备酸性条件，所以亦不宜采用。
4.解：（1）用NH4Ac溶解PbSO4，而不溶解Hg2SO4 。
（2）用氨水溶解Ag2CrO4，而不溶解Hg2CrO4 。
(3) 用NaOH溶解PbCrO4，而不溶解Hg2CrO4 。
(4) 用氨水溶解AgCl，而不溶解PbSO4 。
(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2，而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4 。
5.答:（1） H2O2+2H+ +2e=2H2O E0= VSn4++2e=Sn2+ Eo= VH2O2是比Sn4+强的氧化剂，所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- Eo= VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O Eo= VI-是比AsO33-强的还原剂，所以NH4I可以还原AsO43-6.答:（1）因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
（2）用H2SO4代替HCl，引入了SO42-，使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀，将妨碍这些离子的分析。
（3）用HAc代替HCl，则由于它是弱酸，不可能调至所需要的酸度。
7.答:（1）加(NH4)2CO3, As2S3 溶解而HgS不溶。
（2）加稀HNO3, CuS溶解而HgS不溶。
（3）加浓HCl, Sb2S3溶解而As2S3不溶。
（4）加NH4Ac, PbSO4溶解而BaSO4不溶。
第三章5节定量定性分析PPT课件
示例
✓ 芦丁含量测定 分别 0.2移 0 m0 /m g 取 标 L0~ 样 5m L2m 5
样3.0 品 m g2m 5 L
0.710mg/25mL
续前
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
ma ， xma ， xE 1 1 c % m sh， min
续前
3．对比吸光度或吸光系数的比值：
✓ 例： 药典规V定B12定性鉴别：
278，361，550三处最大吸收
A3611.70~1.88，A3613.15~3.45
A278
A550
二．有机化合物结构辅助解析
structure determination of organic compounds
（一）分析紫外吸收光谱的的几个经验规则
➢如果在200-700nm区间无吸收峰，该化合物 无共轭双键系统，或为饱和的有机化合物
➢在220~250nm范围有强吸收带，表示有α，β 不饱和酮或共轭烯烃结构存在。
➢在200~250nm范围有强吸收带，结合250～ 290nm的中强吸收带（显示或不显示精细结 构），说明该化合物具有芳香结构。
导数阶数1即n110ppm苯的乙醇液1ppm苯的乙醇液纯乙醇1ppm苯的乙醇溶液一阶导数光谱基本光谱1ppm苯的乙醇溶液四阶导数光谱苯的导数信号同样大小的气缸容积可以发出更大的指示功气缸工作容积的利用程度越佳
第3章 滴定分析概论
•
•
反应按一定反应方程式定量地进行－无副反应； 反应进行得彻底—反应程度达99.9%以上；
•
•
反应迅速完成—加热或加催化剂来加速反应进行；
能指示计量点-- 有适当的指示剂指示终点，或者用仪器确定计 量点。
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
满足以上条件，可采用直接滴定法。
• ３．２．３
• 1 直接滴定法 •
滴定方式
例：用标准盐酸溶液测定混合碱的总碱度。
系，然后根据标准溶液的用量和浓度计算出被测物质含量的方法。
• • B被测物 + T滴定剂 == BT
(>0.1g, >1%)
(标准溶液，浓度已知)
•
化学计量点 sp——标准溶液与被测物定量反应完全，二者含量相等
时这一点叫化学计量点，简称计量点。 滴定终点ep ——按指示剂颜色变化来判断化学计量点，改变颜色的 那一点叫滴定终点。 终点误差Et——终点不一定正好是计量点，两者之间的误差叫终点 误差。
• 因为 Na2S2O3 不能直接滴定 K2Cr2O7 ，但能与 I2 定量反应，因此
K2Cr2O7先与KI反应，定量置换出I2，再用Na2S2O3滴定I2。
• 4 间接滴定法－滴定剂与待测物不能直接反应
• 例： KmnO4标液滴定Ca2+ ？ • • • • Ca2+→ CaC2O4↓ 用H2SO4溶解 5C2O42-+2MnO4-+16H+==2Mn2+ +8H2O+10CO2↑ 通过KmnO4标液滴定C2O42-，从而间接测定Ca2+。
• 电位滴定法：将滴定过程中某一个反应物或生成物的量的变化转 化成电位变化，利用电位仪来指示终点的滴定分析方法。
XRD及其定性分析
2. 定量分析 2.1 定量分析原理 2.2直接比较法 2.3 内标法 2.4 K值法
物相定性分析
基本原理
任何一种结晶物质有特定的晶体结构,在X线 照射下,产生特定的衍射花样.
多相试样的衍射花样由所含物质的衍射花样 机械加和而成
衍射花样数据:由d(衍射线位置)-I(衍射线相 对强度组成.
测角仪实验选择
取出角选择:
取出角变小,分辨率提高,X强度减少. 兼顾两者,常取6度.
发射狭缝选择:
狭缝大,能量增加;但在低角范围因辐射宽度大而使 部分射线在试样框上.
定性—1度狭缝;低角度衍射缝:1/2或1/6度.
实验条件选择
测角仪实验选择
接受狭缝
狭缝小,分辨率高,衍射强度下降 定性为0.3mm,较高分辨率为0.15
梭拉狭缝由一纪等距平行的重金属薄片组成，用来限制由焦点F发出 的射线的水平发散角。 接收狭缝用以排除非衍射线进入计数管和限制衍射束在水平方向上 的发散度，使衍射线背底得到改善。
测角仪光学布置
线焦点尺寸:1.5*10mm 靶面与接受方向夹角3度 入射光阑:梭形光阑和两 个窄缝光阑组成.光束中 光线与图面平行. 接受光阑:梭形光阑和一 个窄缝光阑组成.限制射 入到计数器的光束宽度. 梭形光阑:互相平行,间隔 很密的重金属(Ta或Mo)组 成
用带游标的量片尺可以测得线对之间的距离2L，且精度可 达0.02-0.1mm。
• 当采用φ114.6的德拜相机时，测量的衍射线弧对间距
（2L）每毫米对应的2θ角为1°；若采用φ57.3的德拜相 机时，测量的衍射线弧对间距（2L）每毫米对应的2θ角为 2°。
• 实际上由于底片伸缩、试样偏心、相机尺寸不准等因素的
探测器
定性分析节PPT讲稿
2. 检出限量 • 检出限量是在一定条件下，某鉴定反应所能检出离子
的最小质量，通常以微克(μg)作单位来表示，并记为 m，这种灵敏度称为质量灵敏度。 例 如 Na3Co(NO2)6 为 试 剂 鉴 定 K+ 时 ， 每 次 取 1 滴 (0.05ml)进行鉴定、发现直到K+浓度稀至1:12500 （1gK+溶在12500ml水中） ，都可得到肯定的结果。 （最低浓度l:G=1：12500 ） 其中所含K+的绝对质量（检出限量）m为:
定性分析节课件
定性分析的任务是: 鉴定物质中所含有的组分。 定性分析方法: 可采用化学分析和仪器分析法进行 （半微量化学分析法 s:0.01-0.1g ） 化学分析法的依据是:物质间的化学反应。如果反应 是在溶液中进行的，这种方法称为湿法 如果反应是在固体之间进行的，这种方法称为干法
2020/7/18
一、 反应进行的条件
• 定性分析中的化学反应一类用来分离或掩蔽
离子；另一类用来鉴定离子
• 鉴定某离子是否存在,通常采用外部特征例: • (1)沉淀的生成或溶解； • (2)溶液颜色的改变； • (3)气体的排出； • (4)特殊气味的产生。 • 为使分离、鉴定反应按预定方向进行必须注
意反应条件：
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A g+ Hg22+ Pb2+ 加入稀HCl → ↓白
• 选择试剂：HCl
能与为数不多的离子发生反应
创造特效条件的方法主要有以下几个方面：
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1. 控制溶液的酸度：例如，BaCl2在中性或弱碱 性溶液中可同SO42-、SO32-、S2O32-、CO32-、 PO43-、SiO32-等多种阴离子生成白色沉淀。但在 溶液中加入HNO3使呈酸性后，则只有SO42-可同 Ba2+生成白色结晶形BaSO4沉淀。
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第三章定性分析•第一节定性分析概述•第二节阳离子分析•第三节阴离子分析•第四节有机物元素定性分析及官能团鉴定•第五节糖类的定性分析•第六节定性分折的一般步骤（简述）第三章定性分析基本要求•1．掌握定性分析对化学反应的要求及严格控制反应条件的重要性，了解鉴定方法的灵敏度和反应的选择性的意义•2．掌握灵敏度的表示方法及计算方法•3．了解分别分析和系统分析的特点•4．熟悉常见阳离子的分析特性•5．理解组试剂的作用，掌握阳离子分组的条件•6．掌握常见阳离子的系统分析原理•7．掌握常见阳离子的主要鉴定反应•8．掌握主要分离反应和鉴定反应的化学方程式•9．了解试样的准备和初步试验的方法•10．初步掌握常见阳离子分析试液和阴离子试液的制备•11．掌握简单盐类及其混合物的定性分析并能做出结果判断•12．了解有机元素的定性分析•13．理解有机官能团的分类试验•14．掌握糖类的定性分析学习方法：自学为主。
第一节概述•一.反应进行的条件•二.鉴定方法的灵敏度和鉴定反应的选择性•三.有机分子结构对鉴定反应的影响•四.空白试验和对照试验•五.系统分析和分别分析定性分析法应用原理焰色反应、熔珠试验（辅助试验）反应类型干法湿法试样量试样体积常量>0.1g > 10mL半微量10 ~ 100mg 1 ~ 10mL微量0.1 ~ 10mg 0.01 ~ 1mL痕量<0.1 mg <0.01mL仪器分析法定性分析的方法物理法物理化学法化学法反应类型分离反应或掩蔽反应鉴定反应要求：反应完全，快速，方便灵敏、迅速有明显的外部特征※(1)沉淀的溶解或生成；※(2)溶液颜色的改变；(3)气体的产生；(4)特殊气味的产生。
一、反应进行的条件•(一)反应物的浓度-足够大•(二)溶液的酸度-适宜•(三)溶液的温度-溶解度和反应速度•(四)溶剂的影响-加入某有机溶剂可减小沉淀在水中溶解度或加强沉淀在水中的稳定性•(五)干扰物质的影响-排除•(六)反应速率的影响-有机物反应慢以Na3Co(NO2)6鉴定K+为例：•2K++Na++Co(NO2)63-=K2Na[Co(NO2)6]↓(黄)•1. 离子浓度的乘积大于沉淀的溶度积Ksp ,沉淀足够量；•2. 中性或HAc酸性溶液–（强酸强碱会破坏试剂,P52）；•3. 室温；•4. 介质与溶剂固体试剂或新配制的试剂溶–（久置氧化失效）(氧化剂与还原剂)；•5. NH4+干扰，生成(NH4)2Na[Co(NO2)6]↓(黄)2K ++Na ++Co(NO 2)63=K 2Na[Co(NO 2)6↓强酸强碱都能使试剂遭到破坏：Co(NO 2)63-+3OH -=Co(OH)3↓(棕色)+6NO 2-2Co(NO 2)63-+10H +=2Co 2+(粉红)+5NO↑+7NO 2↑ +5H 2O二、鉴定方法的灵敏度和鉴定反应的选择性★（一）鉴定方法的灵敏度（二）鉴定反应的选择性对于同一种离子，可能有几种甚至多种不同的鉴定反应。
评价这些反应可以从不同的角度去进行，而灵敏度如何是其中很重要的一项。
取K +(10mg/mL )10份→鉴定，10份↓ (黄)肯定↓稀释5倍（比如，取2滴试液，加入8滴溶剂，浓度为2mg/mL ）取10份→鉴定，10份↓ (黄)肯定↓稀释5倍(稀释到了25倍，浓度，0.4mg/mL )取10份→ 鉴定，10份↓ (黄)肯定↓稀释5倍(稀释到了125倍浓度，0.08mg/mL )取10份→鉴定，只有5份肯定。
此时的浓度即为能鉴定出的最小浓度。
)/(80125)/(10000125)/(10m L g m L g m L m g μμ==g mL mL g μμ405.0)/(80=⨯80μg/mL4 μg/滴钾的鉴定试验（逐级稀释）1滴(0.05mL)/份项目序号稀释倍数浓度鉴定结果（肯定份数/总份数）检出的质量*C （mg/mL ）ρB（μg/mL ）l:G (mg)(μg)1(原液)110100001:100010/100.55002510/5=220001:500010/100.110032510/25=0.44001:2500010/100.0220412510/125=0.08801:1250005/100.0044最低浓度最小检出浓度*每份取试液一滴约为0.05mL ，其中含钾的绝对质量*（μg ）检出限（一）鉴定方法的灵敏度• 1. 最低浓度（浓度灵敏度）：在一定条件下，使某鉴定方法能得出肯定结果的该离子的最低浓度，以ρ或l:G表示。
B•ρ以μg·mL-1为单位。
B•G是含有1g被鉴定离子的溶剂的质量。
→小，越灵敏。
•G →大，ρB• 2. 检出限（质量灵敏度）：在一定条件下，某鉴定方法所能检出某种离子的最小质量。
用m表示，单位为µg（微克）。
•它表示了该鉴定反应所能检出离子的绝对量。
•当m →小，越灵敏。
或l:G)越小，鉴定方法越灵敏检出限(m)越低，最低浓度(ρB•在鉴定K +的方法中，若灵敏度1:G 为1:12500，或ρB 为80μg •mL -1，每次取的试液体积为0.05mL ，则：m = ?6111()10(/)0.05()4()12500()80()0.05()4()B g g g m cV V mL g G g m V g mL mL g μμρμμ-⨯==⨯=⨯===⋅⨯=VGV m B ρ=⨯=610•计算VGV m B ρ=⨯=610（二）鉴定反应的选择性•鉴定反应——待检离子在一定条件下与试剂作用，产生外部特征的反应。
•一种试剂只与几种离子反应，选择性试剂，选择反应。
用于数种离子的分离。
•一种试剂只与一种离子反应，特效试剂，特效反应。
用于鉴定离子。
创造特效条件的方法(31页)•1．控制溶液的酸度：一般在反应产物对酸的反应不同时使用。
•2．掩蔽干扰离子：使干扰离子生成络合物或改变价态。
•3．分离干扰离子：减少试液中等子的种类。
•4．附加补充试验：等于增加了新试剂。
•5．使用有机溶剂：利用有机溶剂可以萃取被鉴定离子与试剂反应的产物，集中于较小容积内，加深溶液的颜色便于观察。
•Co 2+的鉴定：在中性或酸性溶液中，Co 2+与NH 4SCN 生成蓝色络合物Co(SCN)42-。
Fe 3+干扰，加入NaF →FeF 63-(无色)消除干扰。
阴离子试剂SO 42-SO 32-S 2O 32-SiO 32-CO 32-PO 43-BaCl 2BaSO 4↓BaSO 3↓＊BaS 2O 3↓BaSiO 3↓BaCO 3↓Ba 3(PO 4)2↓钡盐加HCl 不溶（白色晶型）溶SO 2↑溶SO 2↑+S↓H 2SiO 3 ↓白溶CO 2↑溶三、有机分子结构对鉴定反应的影响•分子结构会影响有机官能团的反应活性。
同一种官能团在不同的有机分子中，会显示出不同的反应活性。
•溴的CCl4溶液能与烯烃(炔烃、二烯烃等不饱和烃类)发生加成反应，使溴水褪色，这是检验烯烃常用的定性反应。
•CH2=CH2+Br2 → CH2Br-CH2Br•CH≡CH+Br2→ CHBr=CHBr•(或CH≡CH+2Br2 → CHBr2-CHBr2•CH2=CH-CH=CH2+Br2 → CH2Br-CH=CH-CH2Br•(或CH2=CH-CH=CH2+Br2 → CH2Br-CHBr-CH=CH2)•但双键上有电负性取代基时，双键活性明显减弱，加成反应难于进行。
四、空白试验和对照试验•空白试验例：NH4SCN鉴定Fe3+（HCl溶液中的微量Fe3+ ）。
–定义：用蒸馏水代替试液，用同样的方法进行的试验。
–作用：检查试剂、蒸馏水或器皿是否含有被鉴离子。
–目的：防止过渡检出。
•对照试验例：Sn2+鉴定Hg2+，无白色Hg2Cl2↓，需做对照试验——用Sn2+试剂鉴定已知含Hg2+溶液，若还是无白色↓，说明Sn2+试剂已失效。
–定义：用已知溶液代替试液，用同样的方法进行试验。
–作用：检查试剂是否变质或反应条件是否控制得当。
–目的：防止漏检。
五、系统分析和分别分析系统分析——按一定顺序和步骤（加入某种试剂）将各离子逐步分离至彼此不再干扰鉴定反应为止，然后鉴定之。
用于：确定待检样品（未指定范围）所含离子的范围和鉴定离子。
分别分析——在多种离子共存时，不经过分组分离，利用特效反应或选择性高的反应直接鉴定某一离子的方法。
用于：指定范围内（目标明确的有限分析）离子的鉴定。
优点：快速、灵活、简便。
作业P73：1、复习课堂内容2、思考题与习题1，2题。