硫化物溶解性與金屬陽離子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

硫化物溶解性與金屬陽離子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 主講教師 張運(yùn)陶西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 1 金屬離子的H2S系統(tǒng)分組 2 H2S系統(tǒng)分組的理論基礎(chǔ) 離子極化理論 極化作用和變形性 金屬硫化物的溶解性主要決定于陽離子極化作用的大小 陽離子極化作用 離子電荷Z 成正比 離子半徑r 成反比 陽離子的價層電子數(shù)18e和 18 2 e 9 17e 8e 3 以前對H2S系統(tǒng)分組的一些解釋 徐光憲先生用Z2 r解釋H2S系統(tǒng)分組 例如 第 組Z2 r 2第 組7 Z2 r 2 陳順方用離子外殼電子構(gòu)型 離子勢 Z r 解釋H2S系統(tǒng)分組 結(jié)論 硫化物的溶解性與陽離子的結(jié)構(gòu)緊密相關(guān) 4 硫化物分組的結(jié)構(gòu)信息挖掘 表示陽離子極化力的結(jié)構(gòu)參數(shù) 有效核電荷Z 陽離子的價層電子數(shù)n離子半徑rZ 2 r 1組 1 2組 2 10 3組 11 21 4組 22 25 5組 26 30 4 1陽離子結(jié)構(gòu)信息的因子分析 特征值累計(jì)貢獻(xiàn)百分率達(dá)96 2 的第一 第二兩個公因子的構(gòu)成情況 公因子1由原始變量Z n Z 2 r組合而成 公因子2則由原始變量r單獨(dú)構(gòu)成 原始變量Z n Z 2 r和原始變量r之間則相互獨(dú)立 4 2陽離子結(jié)構(gòu)信息的雙因子分析圖1r Z 2 r圖 a 用分組號表示30種硫化物的分組 b 用樣本序號表示30種硫化物的分組 圖2r Z 圖 a 用分組號表示30種硫化物的分組 b 用樣本序號表示30種硫化物的分組 用Z 2 r項(xiàng)數(shù)據(jù)也可以將2 5組進(jìn)行區(qū)分 陽離子第二組Z 2 r值為274 4 457 5 第三組為103 3 267 5 第四組為67 2 83 1 第五組為7 56 53 2 5 硫化物溶解度變化的結(jié)構(gòu)信息挖掘5 1按周期和族變化的結(jié)構(gòu)信息挖掘5 1 1第一過渡系硫化物溶解度變化分析 M2 離子的Z n Z 2 r數(shù)據(jù)都是按Mn Fe Co Ni Zn的順序增大 相應(yīng)硫化物pKm的總的變化趨勢是隨Z n及Z 2 r的增大而增大 5 1 2同族硫化物溶解度變化分析 As分族和Zn副族硫化物的pKm均隨Z 增大而增大 隨 r增大而減小 As分族硫化物的pKm隨Z 2 r增大而減小 Zn副族硫化物的pKm隨Z 2 r增大而增大 As分族硫化物為M2S3Zn副族硫化物為MS 形成As分族和Zn副族硫化物的pKm隨Z 2 r的變化則截然相反的原因 Z 的變化 As分族的As Sb之間 Sb Bi之間和Zn副族的Zn Cd之間 Cd Hg之間的差值 絕對值 均分別是1 5和2 1 r的變化 As分族的As Sb之間 Sb Bi之間的差值 絕對值 分別是21 30pm 而Zn副族的Zn Cd之間 Cd Hg之間的差值 絕對值 分別是15 14pm 明顯小于As分族的變化 5 2按陽離子價態(tài)變化的結(jié)構(gòu)信息挖掘5 2 1 2價金屬硫化物溶解度變化分析 6種結(jié)構(gòu)信息參數(shù)作為自變量 4種結(jié)構(gòu)信息參數(shù)加上Z r Z r2 pKm作因變量 逐步回歸分析建立的回歸方程為 pKm 23 637 1 745Z 5 648n 0 231Z 2 r相關(guān)系數(shù)R 0