С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 15
Текст из файла (страница 15)
У катионов 1 группы растворимы в воде сульфиды, гидроксиды, карбонаты и хлориды. Это единственная группа, не имеющая гозуппового реактива. Она включает катионы К~, Ыа+, 1ЧН~ и Мй ~. В отличие от карбонатов калия, натрия, аммония, ... карбонат магния растворим только в присутствии солей аммония .. У катионов П группы растворимы в воде сульфиды и хлориды, но нерастворимы карбонаты.
Групповой реактив — (Ь1Н4)2СОз. В эту группу входят катионы Са~~, Бг2+, Ва2+ и др. У катионов П! группы сульфиды нерастворимы в воде, но растворимы в разбавленных кислотах. Вместо сульфидов при действии группового реактива могут в осадке образоваться нерастворимые в воде гидрокснды. Групповой реакгив ~ЫН~)~Б. В эту группу входят катионы А1~+, Хп~+, Ре~+, Ре', Сг +, Мп', Со", Ы!" и др.
У катионов 1Ч группы сульфиды и сернистые соединения нерасгворимы в воде и разбавленных кислотах. Групповой реактив Н28 в присутствии НС1. Ионы этой группы разделены на две подгруппы. Катионы первой подгруппы не образуют„ тиосолей при действии полисульфида аммония ~ЫН~)28„. В пер-* вую под~руину. входят Сц2+, Со'+, В1~~, Нй~ Тиосоли являются солями соответствующих тиокислот, т. е. кислот, подобных кислородным кислотам тех же элементов, но с заменой атомов кислорода атомами серы. Например, НзАхОз— мышьяковистая кислота, Н зАвКз - тиомьлпьяковистая кислота. От тиокислоты переходим к соли -ТчазАзБз тиоарсенит натрия. Тиокислоты неустойчивы н не существуют в кислых растворах. Соли их вполне устойчивы.
Сернистые соединения (сульфиды) второй подгруппы растворимы в растворе (Ь1Н~)28„и образуют при этом тиосоли. Во вторую подгруппу входят Аз'в, Ав, БЪ|в, ВЬ~, Бп2', 8п'~ и др. Римские цифры указывают только степень окисления. Эти элементы не образуют в водных растворах простых ионов, а входят в состав анионов. Однако прн действии Н28 в кислой среде они образуют сульфиды. 64 У катионов Ч группы хлориды нерастворимы в воде и разбавлегц1ых кислотах. Групповой реактив НС1.
К Ч группе относят Ая', !Нй,)", РЬ'+. Зная данную аналитическую классификацию, можно представить разделение всех указанных катионов по группам, т. е. общую контурную схему анализа. 1. Добавляют 2 н. раствор НС!. Осаждается Ч группа катионов. Отделяют осадок от раствора. В осадке будет Ч группа и частично основные соли В1, БЬ, бп, в растворе — ! — !Ч группы и частично РЬ~ -ионы.
2. На солянокислый раствор действуют НзБ. В осадке будут катионы 1Ч группы. Отделив осадок оз раствора, имеют в растворе 1 — РП группы. 3. На раствор 1 — П! групп действуют (ХН~),$ в присутствии аммонийного буферного раствора при рН=9. В осадок перейдут катионы !П группы в виде сульфидов и гидроксидов. В расгворе будуг катионы 1 — П групп.
4. На раствор 1- -П групп действуют (ЫН~)2СОз в присутствии аммонийного буферного раствора при рН=9. В осадке будут карбонаты катионов П группы. 5. В растворе остаются только катионы 1 группы. Так как в ходе анализа постоянно вводят ЫН4-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 6. ПВРНОдический зхкОИ и неРНОдическАя системА ЭЛЕМЕНТОВ Д.
И. МЕНДЕЛЕЕВА КАК ОСНОВА ИЗУЧЕНИЯ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. Менделеев в 1869 г. установил главный принцип для разработки естественной системы элементов — относительные атомные массы---и сформулировал периодический закон. Свойства химических элементов и нх соединений находятся в периодической зависимости от их атомных масс. Это означает, что если бы химические н физические свойства каждого элемента выражались 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 порядкового номера.
Порядковый номер элемента соотве.ютвует величине заряда ядра и числу электронов в его атомах. Эти открытия позволили придать новую формулировку периодическому закону, которая отвечает современному уровню развития науки. 65 Свойски хюиических злементоа и ях соедииеаяй находятся о пераодичсской зааисимости от зарялои ах кзвияых ядер. Исключением являются лишь некоторые свойства, например частота рентгеновских лучей находится в линейной зависимости от зарида ядра. На основе периодического закона была создана периодическая система элементов. Периодическая система Д.
И. Менделеева является естественной классификацией элементов по электронным структурам атомов. Химический элемент занимает в периодической системе определенную клетку. Каждой клетке присвоен определенный номер. Это порядковый номер элемента в периодической системе. Клетки получаются за счет пересечения горизонтальных и вертикальных граф и каждая имеет свои координаты. Десять горизонтальных граф составляют десять рядов химических элементов. Эти десять рядов дают семь периодов, так как четвертый, пятый и шестой периоды состоят каждый из двух рядов.
В двухрядных периодах первый ряд содержит элементы только металлического характера.' Периодом называют последоиательиость злемеатоа с закономерным измыением свойств от типично металлических до типично пеметаллических. В средней части периодов находятся амфотерные элементы.' Заканчивается каждьш период, исключая последний, инертным элемегггом. Периодичность изменения химических свойств элементов зависит от периодичности расположения электронов по энергетическим уровням. В любом периоде число электронных слоев в атоме каждого элемента соответсгвует номеру этого периода. Например, натрий — элемент третьего периода.
Значит, в его атоме 3 элеи) тронных слоя. Золото — элемент шестого периода. В его атоме 6 электронных слоев. Единственным исключением является 46-й элемент — пал ладнй. Это элемент пятого периода, но в его атоме 4 электронных слоя. В периодах может содержаться различное число элементов, ' равное 2п, где п — номер диады. Каждая диада содержит два г периода.
Первая диада включает нулевой период, отсутствующий в системе, и первый период. Вторая диада включает второй' и третий периоды„третья диада — -четвертый и пятый периоды,. а четвертая — шестой и седьмой периоды. Таким образом," в первом периоде — 2 элемента, во втором и третьем — по' 8 элементов, в четвертом и пятом — по 18 элементов, в шестом и седьмом — по 32 элемента. Следует учесть, что седьмой период незавершен, в настоящее время он содержит 21 элемент.
Так как первый период включает только 2 элемента, то здесь нет периодичности в изменении свойств этой пары элементов. Первый элемент — водород, совмещает разнообразные свойствач и он как бы претендует иа 2 места. Поэтому его символ об можно увидеть в 2 рядах: над галогенами и над металлами (здесь, как правило, в скобках).
Водород — единственный элемент, который не имеет твердо зафиксированного одного места в периодической системе. Известны короткая и длинная формы периодической системы. Наиболее совершенной является короткая форма. В короткой форме периодической системы из основной таблицы выделены 28 элементов.
Они составляют 2 ряда в нижней часги системы по 14 элементов в каждом ряду. Первый ряд включает лантаноиды, сходные по свойствам с лантаном. Это элементы шестого периода, расположенные в интервале между лантаном и гафнием. В седьмом периоде непосредственно за актинием следуют 14 элементов, выделенных в последнюю строку периодической системы.
Хотя их и называют актиноидами, что означает химически сходные с актинием, но на самом деле такого сходства нет. Вертикальные графы объединяют группы элементов. Число групп равно 8 и каждая делится на 2 подгруппы. Исключением являе.гся Ъ'Ш группа. Всего в системе 8 главных подгрупп и 1О побочных. Группа объединяет элементы, обладающие, как правило, одинаковой положительной валентностью в их высших оксидах. Но из этого правила есть исключения, например, Сп и Ап из первой группы имеют положительную валентность 3, кислород — элемент шестой группы, но высшая положительная валентность его не 6, а 2 (в ОЕг).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
