сероводород, сульфид аммония, едкие щелочи, аммиак, а также были выделены аналитические группы ионов. Экспериментальные данные о систематическом разделении смеси катионов на отдельные группы и последующий анализ каждой выделенной группы привели к созданию систематического качественного анализа. Катионы вновь открываемых элементов в зависимости от своих свойств включались в ту или иную аналитическую группу. Создатели классического сероводородного метода не могли опираться на периодический закон и периодическую систему. Открытие периодического закона и создание периодической системы было еще делом отдаленного будущего. Разработка методов анализа велась без теоретического обоснования и без опоры на периодический закон и периодическую систему, а на основе опытных данных. При этом выработанная традиция длительно сохранилась и после открытия периодического закона и создания периодической системы. Даже выдающиеся аналитики Н. А. Меншуткин, Ф. П. Тредвелл, В. Т. Голл уже после создания Д. И. Менделеевым учения о периодичности считали, что аналитическая классификация является искусственной, построенной на свойствах и реакциях некоторых химических соединений, применяемых в анализе. При этом признавалось, что периодическая система имеет весьма малое значение для разработки методов анализа. На значительное время в создании химиков укоренилось представление об отсутствии связи между аналитической классификацией и периодической системой. За основу классификации ионов в анализе принимались таблицы растворимости, а классификацию признавали условной.

Как показали дальнейшие исследования, с такими взглядами согласиться нельзя. Эти взгляды уже стали тормозом в развитии анализа.

Связь между аналитической классификацией в сероводородном методе и периодической системой легче выявляется, если обратиться к длинному варианту системы. В этом случае можно увидеть, что катионы, не имеющие группового реактива, а также осаждаемые в виде карбонатов, гидроксидов и сульфидов, как правило, в периодической системе Д. И. Менделеева расположены закономерно. Катионы I и II аналитических групп (Na+, К+, Mg2f, Ва2 + , Sr2 + , Са2+) находятся в главных подгруппах тех же групп периодической системы. Катионы III аналитической группы (А13 + , Сг3+), осаждаемые сульфидом аммония в виде гидроксидов, занимают III, VI группы периодической системы в левой части таблицы. Катионы III аналитической группы, осаждаемые (NH4)2S в виде сульфидов (Fe3 + , Fe2 + , Ni2+, Со2 + , Mn2+, Zn2+), расположены в основном в середине IV большого периода периодической системы. Все упомянутые выше катионы имеют законченные 2- или 8-электронные внешние соли. Ионы IV и V аналитических групп, образующие малорастворимые

сульфиды и сернистые соединения (Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+, As111 Sbv, Sbm, Sn,v, Sn2+, Ag+, Pb2+, [Hg2]2 + ), имеют законченные 18-электронные внешние слои, а также слои, составляющие переход от 8-электронных к 18-электронным слоям, а также могут содержать 18 + 2 электрона в двух наружных слоях. Элементы с ясно выраженным кислотным характером, расположенные в правой половине малых периодов, как S, N, Si, Р и галогены, образуют только анионы.

Отнесение того или иного катиона к определенной аналитической группе связано с конкретными особенностями осаждения. Поэтому полного совпадения аналитической классификации с классификацией элементов в периодической системе быть не может. Например, магний находится во II группе периодической системы. Его карбонат подобно карбонатам кальция, стронция, бария мало растворим в воде, но растворим в растворах солей аммония. Поэтому его нельзя полностью осадить (NH4)2C03, используемым в анализе, и перевести целиком в осадок вместе со II аналитической группой катионов. При добавлении NH4C1 ионы Mg2+ можно оставить в растворе вместе с I группой катионов, чем и пользуются в анализе. Учитывая эту тонкость осаждения, катионы Mg2+ относят к I аналитической группе, хотя магний находится во II группе периодической системы.

Отдельные отклонения не могут отрицать связь между аналитической классификацией катионов и периодической системой элементов Д. И. Менделеева. Периодический закон и периодическая система элементов дали возможность химикам-аналитикам использовать аналогию в свойствах элементов для разработки новых методов анализа, а также для поисков новых реактивов.

Качественный химический дробный анализ основан на использовании всего многообразия химических свойств как самих элементов, так и их ионов. Поэтому периодический закон и периодическая система являются основой для изучения химико-аналитических свойств ионов. Химико-аналитические свойства ионов рассматривают по блокам s-, р-, d- и /-элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Эти блоки ионов имеют сходное строение электронных оболочек, что оказывает большое влияние на химические свойства как самих элементов, так и образуемых ими ионов.

Ионы .у-элементов с большинством реактивов дают хорошо растворимые бесцветные соединения. Ионы р-элементов часто образуют мало растворимые соединения, часть из которых окрашена. Ионы rf-элементов образуют разнообразно окрашенные растворимые и мало растворимые соединения. Наибольшая близость в свойствах ионов характерна для /-элементов, что значительно затрудняет анализ смесей этих элементов.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию