Лекция №4

Систематика химических свойств ионов.

Разделение катионов и анионов на группы.

Аналитическая классификация катионов связана с их разделением на аналитические группы при последовательном действии групповыми реагентами. Схемы качественного анализа различаются во многих отношениях в зависимости от того для определения каких элементов они предназначены.

Лучшей схемой анализа является классическая сероводородная схеме Меньшуткина. Выбирая соответствующую величину pH и насыщая раствор газообразным сероводородом, можно осадить элементы входящие в данную главную аналитическую группу, сульфиды которых обладают близкими растворимостями.

I аналитическая группа: - не имеют группового реагента.

1-я подгруппа: - осаждаются гексанитрокобальтатом (III) натрия ( )

2-я подгруппа: - не имеют группового реактива.

Окрашивание пламени: при высокой температуре электроны в атомах возбуждаются, т.е. переходят на более высокий уровень. Затем возвращаются на низкий с испусканием кванта света. Их длина волны определяется разностью энергий соответствующих уровней. При сравнительно низких температурах (горелка) возбуждаются атомы ЩМ И ЩЗМ.

II аналитическая группа: - групповой реагент , образуют нерастворимые в воде карбонаты. Катионы металлов рассматриваемой группы не осаждаются или в виде сульфидов.

III аналитическая группа осаждается из нейтрального или щелочного раствора в виде нерастворимых сульфидов или гидроксидов.

1-я подгруппа: - осаждаются сульфидом аммония в виде гидроксида.

2-я подгруппа: - осаждаются сульфидом аммония в виде сульфидов.

III аналитическая группа не осаждается сероводородом из кислого (HCl) раствора в виде сульфидов.

IV аналитическая группа осаждается из кислого раствора в виде сульфидов и сернистых соединений.

Получаемые сульфиды катионов IV аналитической группы нерастворимы в полисульфиде аммония ( смесь соединений и т.д. – эту смесь иногда называют многосернистым аммонием), а также не растворяются в разбавленных кислотах, растворяются только в концентрированных кислотах.

Делятся на две подгруппы по различной растворимости их хлоридов ав воде:

Подгруппа меди:

Подгруппа серебра:

V аналитическая группа: - сульфиды катионов растворимы в полисульфиде. С нее начинается качественный анализ смеси.

Недостатки сероводородного метода: используемый сероводород очень ядовит и работа с ним требует особых предосторожностей, мощной вентиляции и специальной установки для его получения.

В лабораторном практикуме будет использоваться кислотно-щелочная схема разделения катионов, их аналитические реакции будут изучаться в соответствии с кислотно – щелочной классификацией.

Номер гр.	Катионы	Групповой реагент	Образующиеся соединения	Характеристика группы
I		Нет		Хлориды,сульфиды, растворимы в воде
II				Сульфаты нерастворимы в воде и разбавленных кислотах
III				Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах
IV				Гидроксиды, растворимы в избытке щелочи
V				Гидроксиды нерастворимы в избытке аммиака
VI				Гидроксиды растворимы в избытке аммиака. Гидроксиды магния растворммы в растворах солей аммония

Анионы образуются p-элементами, т.е. элементами IV-VII групп 2-, 3-, 4- и реже 5- и 6-го периодов периодической системы элементов. В растворах в виде анионов могут быть бор- элементы III группы 2-го периода и ионы переходных элементов (d- элементы) в их высших степенях окисления. Один и тот же элемент может образовывать несколько анионов с различными свойствами, например, .

В основу классификаций анионов положены их окислительно – восстановительные свойства, отношение анионов к Ag(I), Ba(II), Cu(II), способность образовывать газообразные вещества при действии кислот и т.д. Более менее оптимальной считается классификация анионов, основанная на различной растворимости солей бария и серебра.

Номер группы	Анионы
I
II
III