小編整理:
是的,您提供的文本定義了陽(yáng)離子,也稱為正離子,是一種失去外層價(jià)電子以達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子形式。最簡(jiǎn)單的陽(yáng)離子是由一個(gè)原子組成的金屬陽(yáng)離子。陽(yáng)離子
又稱正離子,是指失去外層的價(jià)電子以達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子形式,最簡(jiǎn)單的陽(yáng)離子是只有一個(gè)原子組成的金屬陽(yáng)離子。
基本簡(jiǎn)介
離子是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一個(gè)或幾個(gè)電子使其達(dá)到最外層電子數(shù)為8個(gè)或2個(gè)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這一過(guò)程稱為電離。電離過(guò)程所需或放出的能量稱為電離能。與分子、原子一樣,離子也是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。 原子失去或獲得電子后所形成的帶電粒子叫離子,例如鈉離子Na+ 。帶電的原子團(tuán)亦稱“離子”,如硫酸根離子SO42-。某些分子在特殊情況下,亦可形成離子。 一般說(shuō)來(lái),原子核最外層電子數(shù)小于4的通常形成陽(yáng)離子(就是帶正號(hào)的),大于4的通常形成陰離子(也就是帶負(fù)號(hào)的),還有一個(gè)規(guī)律,原子核最外層電子數(shù)也就決定了該元素的化合價(jià),就是正號(hào)或者負(fù)號(hào)前的數(shù)。 陽(yáng)離子是指原子由于外界作用失去一個(gè)或幾個(gè)電子,使其最外層電子數(shù)達(dá)到8個(gè)或2個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子半徑越大的原子其失電子能力越強(qiáng),金屬性也就越強(qiáng)。金屬性最強(qiáng)的金屬元素是鈁(Fr)。 帶一個(gè)或多個(gè)正電荷的離子稱為“正離子”,亦稱“陽(yáng)離子”。
失電子的功能
而原子的半徑愈大,原子的失電子能力較強(qiáng),金屬性也就較強(qiáng);相反,原子的半徑愈小,原子的失電子能力愈弱,因此金屬性也較弱。而原子的半徑相同,最外層電子數(shù)目愈少,失電子能力較強(qiáng);相反,最外層電子數(shù)目愈多,失電子能力較弱。
金屬性最強(qiáng)的元素是鈁(Fr),也是失(放)電子的能力最強(qiáng)的金屬。
陽(yáng)離子的書寫方法就是在該離子的元素或原子團(tuán)負(fù)號(hào)右上角表上所帶電荷數(shù)與“+”號(hào),如鈉離子:Na 、三價(jià)鐵離子:Fe 、銨根NH4+ 、銀銨配離子: [Ag(NH3)2]+ 等。 陽(yáng)離子的分析
陽(yáng)離子制備
根據(jù)溶解性試驗(yàn)的結(jié)果,選擇適當(dāng)?shù)娜軇┤芙庠嚇印V苽湓囈簳r(shí)應(yīng)注意: 1)當(dāng)試樣能溶于兩種溶劑,如水和酸(或稀酸和濃酸)時(shí),應(yīng)當(dāng)先水后酸,先稀后濃。能用前者溶的,就不要用后者。
2)當(dāng)試樣能部分地溶于水時(shí),則先用水溶,再州酸處理水不溶的部分。所得幾份試液應(yīng)分別進(jìn)行分析,最后對(duì)所得結(jié)果加以綜合判斷,得出結(jié)淪。
3)若試樣是用濃酸溶解的,則應(yīng)將所得溶液蒸發(fā)近干,以除去過(guò)量的酸;冷卻后,阿用水溶解殘?jiān)瞥煞治鲈囈骸?/span>
對(duì)于NH ,可直接取原試樣分析,不必先制成試液。用生成AsH的方法鑒定As,也宜用固體試樣直接進(jìn)行。
下面例舉幾類:
溶于水的樣品:當(dāng)樣品可全溶于水時(shí),取約50mg樣品,加HO 2~3mL,攪拌使之溶解。必要時(shí)可水浴加熱。若溶液呈堿性,需加稀硝酸酸化。當(dāng)樣品部分溶于水時(shí),先以水溶解水溶性部分,分離,再加HO溶解,再分離。兩次水溶液合并。 溶于酸的樣品:取約50mg樣品,加2~3mL相應(yīng)的酸,攪拌使之溶解。必要時(shí)水浴加熱。若用較濃的酸,則需將所得溶液蒸至近干,放冷,加2~3mL水溶解殘?jiān)?。若?/span>王水溶解樣品,則先蒸至近干,放冷,加0.5mL稀HCI,再蒸至近干,放冷后再加水溶解。 陽(yáng)離子特性
離子的分析特性,是指與鑒定、分離有關(guān)的離子的某些性質(zhì),如顏色、酸堿性、氧化還原性、相應(yīng)化合物的溶解性、揮發(fā)性等方面的特性和共性。
在一定+范圍和條件下,某些離子具有的相同性質(zhì)稱為共性,所具有的顯著不同的性質(zhì)則稱為特性。離子的特性可用于該離子的鑒定,而某些離子的共性,則可用于該組離子的分離,然后再在小范圍內(nèi)進(jìn)行鑒定,將復(fù)雜的分析簡(jiǎn)化。
陽(yáng)離定性試驗(yàn)
通過(guò)初步試驗(yàn),可以判斷某些陽(yáng)離子是否存在,再以此確定分析步驟和選擇檢驗(yàn)方法。常做的初步試驗(yàn)有HCI、HSO、NaOH、NH3·H2O、鉻酸鹽、硫化物等試驗(yàn)。 (1)HCI試驗(yàn) 取試液少許,加2滴0.1 moI/LHCI,只有Ag+ 、Pb2+ 、Hg2+ 、Tl+ 能與HCl作用,均生成白色沉淀、AgCI沉淀能溶于氨水,也能部分溶于濃HCl。PbCI2的溶解度比較大,只有在Pb2+ 濃度較大時(shí)才析出沉淀,PbCl2沉淀也溶于熱水。在試液中,加入HCl后,若無(wú)白色沉淀析出,只能證明無(wú)Ag+ 、Hg2+ 及Tl+ 存在,而不能證明無(wú)Pb2+ 存在。必須注意,當(dāng)溶液的酸度較低時(shí),Bi3+ 、Sb3+ 、Sn2+ 和Sn 會(huì)水解析出堿式鹽沉淀。 (2)H2SO4試驗(yàn) 取試液少許,加2滴H2SO4溶液,只有Ba2+ 、Sr2+ 、Ca2+ 、Pb2+ 、Hg2+ 與H2SO4作用,均形成白色沉淀。CaSO4的溶解度較大,只有當(dāng)Ca2+ 濃度大時(shí)才析出沉淀。若向溶液中加入適最乙醇后,CaSO4的溶解度大為降低。PbSO4沉淀可溶于NH4Ac,BaSO4、SrSO4及HgSO4均溶于強(qiáng)酸。 (3)NaOH和NH·HO試驗(yàn) 以下為金屬氫氧化物的溶解規(guī)律:
1)一價(jià)金屬離子中,堿金屬氫氧化物均可溶于水,但Cu+ 、Hg+ 、Ag+ 和Au+ 能生成氧氧化物或化物沉淀。 2)二價(jià)金屬離子中,除Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 只能在濃的NaOH溶液中形成氧氧化物沉淀外,其他金屬的氫氧化物均不溶于水,但Pb2+ 、Sn2+ 、Be2+ 、Zn2+ 具有明顯的兩性,可溶于過(guò)最NaOH溶液。
3)三價(jià)和四價(jià)金屬氯化物會(huì)都不溶于水,似Al3+ 、Cr3+ 、Sb3+ 、Ga3+ 、ln3+ 和Sn(IV) 具有兩性,可溶于過(guò)量NaOH溶液中。 4)Ag+ 、Cu2+ 、Zn2+ 、Cd2+ 、Co2+ 和Ni2+ 等可形成氨絡(luò)離子,故其氫氧化物可溶于NH3·H2O。
試驗(yàn)可在小試管中進(jìn)行,取試液10滴,加3~5滴0.1 moI/L的NaOH或0.Imol/L NH3·H2O,觀察有無(wú)沉淀產(chǎn)生及沉淀的顏色,然后向沉淀中再滴加2 mol/LNaoH或2mol/LNH3·H2O,再觀察沉淀的變化情況。 陽(yáng)離子鑒定
1)鋁試劑(0.1%水溶液),方法:在乙酸銨—氨水溶液中與試劑反應(yīng);現(xiàn)象是生成紅色沉淀。靈敏度為0.16μg 2)鉻堅(jiān)純藍(lán)B(5%水溶液),方法:酸性試液中,加MgCO3細(xì)粉至不再產(chǎn)生CO,加試劑并以(1+1) H2SO4酸化,再以乙醚萃取過(guò)量有色物質(zhì);現(xiàn)象是溶液呈現(xiàn)洋紅或粉紅色。靈敏度為0.1μg 1)溴焦棓酚紅(0.1mol/L的水溶液),方法:在0.1mol/L的EDTA、0.001mol/L的鄰菲繞啉、20%乙酸銨存在的條件下與試劑作用;現(xiàn)象是生成藍(lán)色的銀鄰菲繞啉-二溴焦棓酚紅三元絡(luò)合物。靈敏度為0.05μg 2)鹽酸,方法:取試液2滴,加鹽酸1滴,;分離沉淀,洗滌,加氨水后再加硝酸;現(xiàn)象是白色沉淀,加氨水后溶解,加硝酸又析出。靈敏度為0.5μg 干擾離子是Fe ,可用鄰菲繞啉消除其他離子用EDTA屏蔽。
陽(yáng)離聚合反應(yīng)
能進(jìn)行陽(yáng)離子型聚合反應(yīng)的單體有烯類化合物、醛類、環(huán)醚及環(huán)酰胺等。不同單體進(jìn)行陽(yáng)離子型聚合反應(yīng)的活性不同。
具有推電子取代基的烯類單體原則上都可進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。推電子取代基使碳—碳雙鍵電子云密度增加,有利于陽(yáng)離子活性種的進(jìn)攻;另一方面使生成的碳陽(yáng)離子電荷分散而穩(wěn)定。 乙烯無(wú)側(cè)基,雙鍵上電子云密度低。且不易極化。對(duì)陽(yáng)離子活性種親和力小。因此,難以進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。丙烯、丁烯上的甲基、乙基是推電子基,雙鍵電子云密度有所增加,但一個(gè)烷基供電不強(qiáng),聚合增長(zhǎng)速率并不太快,生成的碳陽(yáng)離子是二級(jí)碳陽(yáng)離子,電荷不能很好地分散,不夠穩(wěn)定,容易發(fā)生重排等副反應(yīng).生成更穩(wěn)定的i級(jí)碳陽(yáng)離子。以3—甲基1—丁烯為例: H +HC═CH—CH(CH)—CH —→CH—CH —CH(CH)—CH—→CH—CH—C (CH3)
重排的結(jié)果將導(dǎo)致支化,因此,丙烯、丁烯經(jīng)陽(yáng)離子聚合,只能得到低分子油狀物。
異丁烯有兩個(gè)甲基供電,使雙鍵電子云密度增加很多,易受陽(yáng)離子活性種進(jìn)攻,引發(fā)陽(yáng)離子聚合。生成的~CHC(CH)是三級(jí)C,較為穩(wěn)定。鏈中—CH2—上的氫受兩邊4個(gè)甲基的保護(hù),不易被奪取,減少了重排、支化等副反應(yīng)。因而,可以生成相對(duì)分子質(zhì)量很高的線型聚合物。更高級(jí)取代的a一烯烴,則因空間位阻,只能聚合成二聚體。異丁烯實(shí)際上是a一烯烴中唯一能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合的單體。 能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合的另一個(gè)乙烯基單體是烷基乙烯基醚CH:=CH一()R。雖然烷氧基具有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng),將使雙鍵電子云密度降低.但氧上未共用電子對(duì)能和雙鍵形成P一丌共軛。共軛效應(yīng)占主導(dǎo)地位,結(jié)果使電子云密度增加。烷氧基氧上未共用電子對(duì)的共軛效應(yīng)同樣能使形成的碳陽(yáng)離子電荷分散。結(jié)果.烷基乙烯基醚只能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。 陽(yáng)離子聚合引發(fā)體系