§ 5. АНАЛИТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ КАТИОНОВ

В каждом методе систематического анализа используют небольшое число групповых реактивов. Групповой реактив может перевести в осадок или выделить определенную группу ионов. Применение групповых реактивов упрощает анализ сложных многокомпонентных смесей. При отсутствии осадка под действием группового реактива делают вывод об отсутствии всей группы целиком. Наличие обильного осадка указывает на значительное количество одного или многих ионов. В классическом сероводородном методе групповыми реактивами являются (NH4)2C03, (NH4)2S, H2S и HQ.

Классификация катионов в этом методе основывается на растворимости образуемых катионами хлоридов, сульфидов, сернистых соединений, гидроксидов и карбонатов.

У катионов I группы растворимы в воде сульфиды, гидро-ксиды, карбонаты и хлориды. Это единственная группа, не имеющая группового реактива. Она включает катионы К+, Na+, NH4 и Mg . В отличие от карбонатов калия, натрия, аммония, карбонат магния растворим только в присутствии солей аммония.

У катионов II группы растворимы в воде сульфиды и хлориды, но нерастворимы карбонаты. Групповой реактив — (NH4)2C03. В эту группу входят катионы Са2 + , Sr2+, Ва2+ и др.

У катионов III группы сульфиды нерастворимы в воде, но растворимы в разбавленных кислотах. Вместо сульфидов при действии группового реактива могут в осадке образоваться нерастворимые в воде гидроксиды. Групповой реактив (NH4)2S. В эту группу входят катионы Al3 + , Zn2+, Fe3+, Fe2 , Cr , Mn2 + , Co2+, Ni2+ и др.

У катионов IV группы сульфиды и сернистые соединения нерастворимы в воде и разбавленных кислотах. Групповой реактив H2S в присутствии НС1. Ионы этой группы разделены на две подгруппы. Катионы первой подгруппы не образуют,, тиосолей при действии полисульфида аммония fNH4)2S„. В первую подгруппу, входят Cu2 + , Cd2+, Bi3 + , Hg .

Тиосоли являются солями соответствующих тиокислот, т. е. кислот, подобных кислородным кислотам тех же элементов, но с заменой атомов кислорода атомами серы. Например, H3As03 — мышьяковистая кислота, H3AsS3—тиомышьяковистая кислота. От тиокислоты переходим к соли —Na3AsS3 тиоарсенит натрия. Тиокислоты неустойчивы и не существуют в кислых растворах. Соли их вполне устойчивы. Сернистые соединения (сульфиды) второй подгруппы растворимы в растворе (NH4)2S„ и образуют при этом тиосоли. Во вторую подгруппу входят As111, As , Sbin, Sbv, Sn2+, Snlv и др. Римские цифры указывают только степень окисления. Эти элементы не образуют в водных растворах простых ионов, а входят в состав анионов. Однако при действии H2S в кислой среде они образуют сульфиды.

У катионов V группы хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах. Групповой реактив НС1. К V группе относят i Ag+, [Hg2]2 + , Pb2 + .

■ Зная данную аналитическую классификацию, можно пред-I ставить разделение всех указанных катионов по группам, т. е. общую контурную схему анализа.

1. Добавляют 2 н. раствор НС1. Осаждается V группа катионов. Отделяют осадок от раствора. В осадке будет V группа и частично основные соли Bi, Sb, Sn, в растворе—I—IV группы и частично РЬ2А-ионы.

2. На солянокислый раствор действуют H2S. В осадке будут катионы IV группы. Отделив осадок от раствора, имеют в растворе I—III группы.

3. На раствор I—III групп действуют (NH4)2S в присутствии аммонийного буферного раствора при рНх9. В осадок перейдут катионы III группы в виде сульфидов и гидроксидов. В растворе будут катионы I—II групп.

4. На раствор I—II групп действуют (NH4)2C03 в присутствии аммонийного буферного раствора при рН»9. В осадке будут карбонаты катионов II группы.

5. В растворе остаются только катионы I группы. Так как В ходе анализа постоянно вводят №14-ионы, то их присутствие устанавливают дробным методом перед началом анализа.

Такова схема разделения сложной многокомпонентной смеси на группы.

Каждая аналитическая группа катионов включает в свой состав, кроме указанных выше, многие другие ионы, которые не были перечислены.

§ 6. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА , ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА КАК ОСНОВА ИЗУЧЕНИЯ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ

| Д. И. Менделеев в 1869 г. установил главный принцип для j разработки естественной системы элементов — относительные | атомные массы — и сформулировал периодический закон. Свойст-| ва химических элементов и их соединений находятся в периодичес-] кой зависимости от их атомных масс. Это означает, что если бы | химические и физические свойства каждого элемента выражались J числом и откладывались на ординате, а атомные массы—на ' абсциссе, то на графике получались бы волнообразные кривые. ] В дальнейшем была установлена сложная структура атома, \ создана ядерная модель атома, найден физический смысл поряд-i кового номера. Порядковый номер элемента соответствует вели-i чине заряда ядра и числу электронов в его атомах. Эти открытия f позволили придать новую формулировку периодическому закону, которая отвечает современному уровню развития науки.

\

• , -65

; 3 Зак. 539

i

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию