ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение катионов на аналитические группы. Групповой реагент. Связь аналитической классификации катионов с периодическим законом Д. И. Менделеева из "Курс качественного химического полумикроанализа 1973" Применяя специфические реакции, можно обнаруживать соответствующие ионы так называемым дробным методом, т. е. непосредственно в отдельных порциях исследуемого раствора, не считаясь с тем, какие другие ионы содержатся в нем при этом не имеет значения порядок обнаружения отдельных ионов. [c.23] Когда достаточно специфические реакции отсутствуют и нельзя повысить их специфичность каким-либо способом, обнаружение соответствующих ионов дробным методом невозможно. Для таких случаев приходится разрабатывать определенную последовательность реакций обнаружения отдельных ионов, представляющую систематический ход анализа. Он состоит в том, что к обнаружению каждого данного иона приступакхт лишь после того, как все другие ионы, мешающие его обнаружению (т. е. также реагирующие с применяемым реагентом), будут предварительно обнаружены и удалены из раствора. [c.23] Отсюда видно, что при систематическом ходе анализа наряду с реакциями обнаружения отдельных ионов приходится прибегать также к реакциям отделения их друг от друга. [c.24] Эффективным методом разделения является экстракция тех или иных ионов из водных растворов различными органическими растворителями.- Этот метод в настоящее время широко применяется в аналитической химии. [c.24] При систематическом ходе анализа ионы выделяют из сложной смеси не поодиночке, а целыми группами, пользуясь одинаковым отношением их к действию некоторых реагентов, называемых групповыми реагентами. [c.24] Групповым реагентом может служить реагент, удовлетворяющий определенным требованиям 1) он должен осаждать катионы практически количественно (концентрация катиона в растворе после осаждения не должна быть больше 10 г-ион/л) 2) полученный осадок должен легко растворяться в кислотах, чтобы можно было провести дальнейший анализ 3) избыток добавленного реагента не должен мешать обнаружению тех ионов, которые остались в растворе. [c.24] Поэтому в систематическом ходе анализа именно карбонат-ион и используется в качестве группового реагента для отделения И аналитической группы катионов от I группы (щелочных металлов и магния). [c.25] Существует несколько схем классификации катионов по аналитическим группам. Одной из самых удачных и наиболее распространенных является классификация, основанная на свойствах сульфидов. При разделении по так называемому сероводородному методу поступают следующим образом. [c.25] Все три указанных катиона — серебро(1), ртуть(1) и сви-нец(П) дают нерастворимые в воде и кислотах сульфиды. Однако их удобнее отделять в виде хлоридов и осадок исследовать отдельно. Хлорид свинца относительно хорошо растворим в воде. Поэтому часть РЬ + остается в растворе и осаждается в дальнейшем в виде PbS при действии сероводорода. Эту группу катионов обычно называют пятой аналитической группой, группой серебра или группой соляной кислоты. [c.25] Хлориды остальных катионов хорошо растворимы в воде, за исключением некоторых основных солей, например BiO l и SbO I. Удалить их из осадка легко удается путем двух- или трехкратной обработки осадка 2 н. раствором НС1. [c.25] Примечание. Следует сказать, что сульфид меди(П) частично растворяется в полисульфиде аммония с образованием аниона uS . Если вместо полисульфида аммония использовать сульфид натрия ЫагЗ, то в раствор перейдет ртуть(П) в виде аниона HgS . Подробнее об этом см. в гл. VI настоящего учебника. [c.26] в основу классификации ионов в аналитической химии положено различие в растворимости образуемых ими соединений, позволяющее отделять одни группы ионов от других. Схема разделения катионов на пять аналитических групп показана в табл. 2. [c.27] Если обратить внимание на строение электронных оболочек соответствующих катионов, то можно видеть, что катионы первой и второй аналитических групп, а также те катионы третьей группы, которые осаждаются (NH4)2S в виде гидроокисей, имеют законченные 2- или 8-электронные внешние слои, подобно атомам инертных газов. В отличие от них катионы третьей, четвертой и пятой аналитических групп, образующие малорастворимые сульфиды, имеют либо законченные 18-электронные внешние слои, либо слои незаконченные, составляющие переход от 8-электронных к 18-элек-тронным (в середине больших периодов), либо содержат 18-f-2 электронов в двух наружных слоях. [c.30] Те из катионов с незаконченным внешним слоем, у которых в предыдущем слое имеется 8 электронов, обычно образуют сульфиды, растворимые в кислотах (например, в НС1), т. е. относятся к третьей аналитической группе. Катионы же с незаконченным внешним слоем, имеющие в предыдущем слое 18 электронов, образуют сульфиды, малорастворимые в кислотах, т. е. относятся к пятой и четвертой аналитическим группам. [c.30] В растворе вместе с 111 группой. Можно привести и еще ряд подобных примеров. [c.31] Из сказанного следует, что подобные отдельные отклонения не дают права делать вывод об отсутствии связи между периодической системой элементов и аналитической классификацией катионов. Конечно, природу и характер этой связи нельзя еще считать в достаточной мере выясненной, но самый факт ее существования не подлежит сомнению. Раньше на эту связь не обращали должного внимания. Теперь она является предметом исследований ряда аналитиков . [c.31] Блок показала, что аналитическая классификация катионов тесно связана со значением ионного потенциала , энергетической характеристикой, представляющей собой отношение заряда иона 2 к его радиусу R z/R). Потенциалы ионов в высшей степени окисления являются периодической функцией атомных номеров элементов. Ионные потенциалы тесно связаны с такими важными свойствами ионов и их соединений, как кислотный или основной характер окислов, растворимость некоторых соединений, теплота их растворения и т. д. А эти свойства часто лежат в основе аналитического разделения катионов. [c.31] Примеров подобной аналогии аналитических реакций, основанной на положении соответствующих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева и используемой для разработки новых методов анализа, можно привести немало. [c.32] Вернуться к основной статье